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Nuovi obiettivi per il diabete potrebbero consentire la protezione delle cellule beta del pancreas

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Le cellule beta (verdi) producono l’ormone insulina. Livelli elevati di micro RNA 200 sono dannosi. Credito: Masur/Wikimedia Commons

Una caratteristica centrale del diabete di tipo 1 è la perdita delle cellule beta pancreatiche che producono insulina. I ricercatori guidati da Paolo Fiorina, MD, Ph.D., del Boston Children’s Hospital e Francesca D’Addio, MD, dell’Università di Milano ora identificano un percorso cellulare dannoso che causa la morte di queste cellule. Quando hanno bloccato il percorso nei topi e nelle isole umane, dove risiedono le cellule beta, hanno preservato le cellule beta, aumentato la produzione di insulina e prevenuto o ritardato l’insorgenza del diabete.

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Lo studio, pubblicato il 3 febbraio su Nature Communications , ha utilizzato tre diversi modelli murini di diabete e ha riscontrato effetti protettivi indipendentemente dal fatto che il percorso fosse bloccato geneticamente o da un anticorpo. Gli studi su cellule umane e persone con diabete erano coerenti con i risultati dei topi. I ricercatori sperano di sviluppare una terapia per bloccare il percorso per il trattamento del diabete di tipo 1.

Il percorso, hanno mostrato, consiste in un “recettore della morte” sulle cellule beta produttrici di insulina chiamato TMEM219, accoppiato con la proteina legante il fattore di crescita insulino-simile 3 (IGFBP3), che interagisce con questo recettore. Quando IGFBP3 si lega a TMEM219, i ricercatori hanno scoperto che le cellule beta muoiono attraverso il processo di apoptosi.

“Riteniamo che questo potrebbe essere un meccanismo naturale per tenere sotto controllo la popolazione di cellule beta”, afferma Fiorina. “Pensiamo che nella malattia, la produzione di IGFBP3 possa essere aumentata, quindi c’è una perdita di cellule beta”.

A sostegno di questa idea, il team ha studiato diversi gruppi di persone con diabete e ha riscontrato livelli aumentati di IGFBP3 che circolano nel sangue rispetto ai non diabetici. I livelli sono stati aumentati anche nelle persone a rischio di sviluppare il diabete e nei topi diabetici e prediabetici.

Mantenere in vita le cellule beta

Nei topi, i ricercatori hanno utilizzato diversi mezzi per bloccare il percorso IGFBP3/TMEM219: bloccare IGFBP3, eliminare il gene del recettore TMEM219 o utilizzare una proteina ricombinante basata su parte di TMEM219. Ciascun approccio ha preservato le cellule beta, aumentato la produzione di insulina e ritardato o prevenuto il diabete. Quando il team ha bloccato il percorso per un periodo di tempo più lungo, le popolazioni di cellule beta si sono espanse.

Fiorina e colleghi hanno anche studiato le isole pancreatiche umane, in cui risiedono le cellule beta. Quando hanno esposto le cellule all’IGFBP3, hanno avuto un più alto tasso di morte per apoptosi. Quando hanno bloccato il percorso IGFBP3/TMEM219, le cellule beta sono state protette e hanno continuato a produrre insulina.

“Il pensiero comune per il diabete di tipo 1 è che sia autoimmune”, afferma Fiorina. “Ma l’immunoterapia non cura completamente il diabete. Pensiamo che anche la disregolazione dell’omeostasi delle cellule beta abbia un ruolo e che l’IGFBP3 agisca come una ‘betatossina’”.

Fiorina ha fondato una società di biotecnologie in Italia chiamata Enthera nel 2016 che sta sviluppando prodotti biologici basati su queste scoperte. I primi test sull’uomo di un trattamento con anticorpi per bloccare il percorso IGFBP3/TMEM219 potrebbero iniziare già a settembre 2022 in Europa.

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