Centenario insulina 1921/2021

#Insulin100: in che modo la strada per una cura del diabete ci sta portando a trattamenti migliori?

3D Illustration Concept of Human Internal Organ Pancreas Anatomy

Dal vostro corrispondente a Toronto quando manca una settimana all’evento principale per celebrare il centenario dell’insulina – 1921/2021 che ebbe proprio luogo qui in Canada e che, sempre qui, vede impegnati i migliori scienziati mondiali nella ricerca della cura per il diabete tipo 1 e portare avanti il lascito espresso ed ereditato da Banting e Best, come dichiararono nel 1923 alla consegna del premio Nobel per la medicina.

Mentre restiamo in attesa di conoscere il “sontuoso” programma italiano previsto a partire da Bologna per il centenario dell’insulina, facciamo un ulteriore approfondimento su quanto si sta studiando, ricercando e facendo in Canada e USA per la cura del diabete.

Pubblicità e progresso

“Il pancreas”, afferma  Gary Lewis , endocrinologo del Toronto General Hospital e direttore del Banting & Best Diabetes Center presso la Temerty Faculty of Medicine dell’Università di Toronto, “è come un computer squisitamente sensibile e perfettamente collegato in rete”.

Secondo dopo secondo, osserva, il pancreas secerne la giusta quantità di insulina o glucagone per abbassare o aumentare lo zucchero nel sangue nella vena porta che conduce direttamente al fegato, il sito dei processi metabolici chiave. L’isolamento viene quindi distribuito a tutti i tessuti del corpo attraverso la circolazione generale.

“Le iniezioni di insulina sono salvavita, ma somministrate sotto la pelle e neanche lontanamente così precise”, dice Lewis, che è anche scienziato e professore nel dipartimento di fisiologia e dipartimento di medicina presso la U of T. “È straordinariamente difficile da imitare la funzione di un pancreas sano. “

Questa è una delle ragioni per cui una cura per il diabete si è dimostrata sfuggente 100 anni dopo la scoperta dell’insulina.

Un altro grande motivo è la complessità del modo in cui si manifesta la malattia. Nel diabete di tipo 1, il sistema immunitario distrugge le cellule beta del pancreas che producono insulina, creando un picco di zucchero nel sangue pericoloso per la vita. Il diabete di tipo 2 di solito si manifesta più lentamente, poiché il corpo diventa resistente all’insulina o il pancreas non può produrne abbastanza.

La genetica gioca un ruolo in entrambi i tipi. L’esposizione a virus e altri effetti ambientali può essere un fattore di tipo 1. I fattori legati allo stile di vita, inclusi l’aumento di peso e l’inattività fisica, sono fortemente legati al tipo 2.

La conclusione, dice Lewis, è che il diabete è una malattia multifattoriale e non siamo vicini a una cura.

Chiedete dei trattamenti, però, e Lewis si eccita.

Gli ultimi due decenni hanno portato una miriade di progressi clinici e di ricerca, da nuovi farmaci per stimolare e sensibilizzare il corpo all’insulina e promuovere la perdita di peso, a interventi sullo stile di vita che migliorano la dieta, monitoraggio continuo della glicemia, insulina a lunga e breve durata , migliori pompe per insulina, trapianti di pancreas e cellule staminali precliniche e terapie immunosoppressive.

“I progressi nei trattamenti sono stati fantastici, soprattutto per il tipo 2”, afferma Lewis. “Sono molto, molto fiducioso.”

La distinzione tra trattamento e cura in medicina è spesso poco chiara. E per i 3,6 milioni di canadesi che convivono con il diabete, la distinzione conta sempre meno se l’obiettivo è una vita piena e sana.

Il diabete di tipo 2 rappresenta circa il 90% dei casi di diabete in Canada. La prevalenza è in aumento, ma i canadesi con diabete di tipo 2 vivono più a lungo e hanno meno complicazioni legate al diabete.

“La clinica non è come 30 anni fa”, dice Lewis, che tratta principalmente pazienti con il tipo 2. “Vediamo meno amputati, meno cecità. I pazienti sono generalmente più sani e la loro prognosi è spesso eccellente se mantengono il loro obiettivo di zucchero nel sangue e altri parametri chiave “.

La perdita di peso è una pietra angolare dei trattamenti per abbassare lo zucchero nel sangue e recenti ricerche hanno rafforzato il legame tra la riduzione del peso e la gestione del diabete di tipo 2. Alcune persone con il tipo 2 possono perdere peso e controllare la glicemia attraverso i cambiamenti nella dieta e l’esercizio da soli.

La chirurgia bariatrica è molto efficace per la perdita di peso e spesso si traduce nella remissione del diabete, anche se comporta rischi chirurgici ed è costosa.

“Se potessimo prevenire l’obesità, potremmo ridurre notevolmente l’incidenza del tipo 2”, dice Lewis. “E gli esperimenti hanno dimostrato che possiamo ottenere una remissione con i cambiamenti dello stile di vita, quindi sappiamo cosa funziona”.

Il problema è l’ampia implementazione.

“Ho provato a perdere peso e so quanto possa essere difficile, soprattutto in un ambiente che offre calorie convenienti ed economiche”, dice Lewis. Inoltre, fattori come reddito, istruzione, etnia, accesso a cibo sano e condizioni di vita possono rendere quasi impossibili i cambiamenti nello stile di vita che frenano l’obesità.

“I determinanti sociali della salute sono in modo schiacciante l’influenza più importante su chi ha il diabete di tipo 2 e quanto bene o male lo fanno”, dice Lewis.

Fortunatamente, negli ultimi due decenni sono stati lanciati sul mercato dozzine di nuovi farmaci per il diabete. 

I farmaci per la perdita di peso completano l’armamentario e alcuni proteggono anche dai danni ai reni e dal minor rischio cardiaco. Le attuali terapie possono ridurre il peso corporeo fino al 10 per cento, anche se una perdita del 20 per cento o più avrebbe un effetto maggiore sui risultati per i pazienti con diabete di tipo 2, afferma  Jacqueline Beaudry , assistente professore di scienze nutrizionali alla U of T che studia i legami tra obesità, ormoni e dieta.

Beaudry sta esaminando la biologia alla base di questi farmaci, inclusi gli ormoni intestinali GLP-1 e GIP. Controllano la glicemia e riducono l’appetito, ma gli scienziati non sono sicuri di come.

“Se potessimo capire i loro meccanismi di azione, potremmo progettare farmaci migliori”, dice Beaudry.

Per le persone con diabete di tipo 1, i monitor del glucosio continuo, i microinfusori di insulina e persino i sistemi automatizzati “a circuito chiuso” che funzionano su app mobili per fornire insulina al bisogno hanno cambiato radicalmente l’esperienza del paziente.

La terapia cellulare potrebbe rivelarsi ancora più liberatoria.

Laboratori universitari e biotecnologie stanno lavorando su dispositivi impiantabili che ospitano cellule produttrici di insulina derivate da cellule staminali.

A tal fine,  Cristina Nostro , professore associato nel dipartimento di fisiologia della Facoltà di Medicina di Temerty,  e il suo team del McEwen Stem Cell Institute presso l’University Health Network hanno recentemente scoperto un modo più efficiente per generare e purificare cellule precursori pancreatiche da cellule umane cellule staminali in laboratorio.

Hanno anche trovato un modo per vascolarizzare quelle cellule lavorando con  Sara Vasconcelos , assistente professore presso l’Università di Toronto Institute of Biomedical Engineering. Insieme, hanno esteso la sopravvivenza e la funzionalità delle cellule nei modelli animali di diabete.

Il problema più grande con queste terapie è che il sistema immunitario le rigetta. La stessa sfida attualmente ostacola i trapianti di pancreas e isole. 

“Il sistema immunitario è una macchina straordinaria, siamo fortunati che sia così buono”, afferma Nostro. “Ma è molto difficile controllare quando va storto, come nelle condizioni autoimmuni.”

La Nostro sta lavorando con gli immunologi dell’università su un metodo per proteggere le cellule beta che producono insulina dal rigetto immunitario e dice che molti ricercatori nel campo sono ora concentrati su approcci immunoprotettivi.

Un’altra strategia per il diabete di tipo 1 consiste nel ridurre la risposta autoimmune prima che la malattia progredisca. L’idea è di prevenire le cellule immunitarie che danneggiano il pancreas mentre il corpo produce ancora cellule beta.

“Gruppi in tutto il mondo stanno portando idee e approcci creativi diversi per curare il diabete di tipo 1, questo è il bello della scienza”, afferma Nostro. “Sono molto fiducioso riguardo a ciò che riserva il futuro. Chissà? Forse vedremo tecnologie ibride che combinano una pompa e celle. Dobbiamo mantenere una mente aperta. “


Questa storia è stata originariamente pubblicata su Insulin Issue di U of T Med Magazine .