Ricerca

Possiamo sfruttare le cellule intestinali per trattare i disturbi endocrini?

Adv

Le cellule enteroendocrine colpiscono al di sopra del loro peso. Costituendo solo circa l’1% delle cellule intestinali, producono, come gruppo, circa 15 diversi ormoni. Questi non solo regolano la funzione intestinale e la digestione, ma influenzano anche le funzioni metaboliche come la secrezione di insulina e la regolazione dell’appetito.

Una nuova piattaforma tecnologica sviluppata presso Boston Children’s potrebbe gettare le basi per sfruttare le cellule enteroendocrine (EE) per invertire il diabete, l’obesità e le condizioni gastrointestinali come  e la sindrome dell’intestino irritabile. Descritta sulla rivista Nature Communications , la piattaforma è progettata per identificare i farmaci che potrebbero espandere i numeri di EE, indurli a produrre più ormoni necessari o entrambi.

Adv

“C’è stato interesse nello sfruttare le cellule staminali intestinali umane e le cellule EE per curare le malattie”, afferma David Breault, MD, Ph.D., capo associato della Divisione di Endocrinologia del Boston Children’s. “Ma il campo è ancora in una fase nascente. Questo aprirà nuove strade di scoperta”.

Cellule enteroendocrine in espansione

Breault è fondatore e direttore del Gastrointestinal Organoid Core, con sede congiuntamente nelle Divisioni di Endocrinologia e Gastroenterologia del Boston Children’s. Lui e il ricercatore principale dello studio, Daniel Zeve, MD, Ph.D., hanno ottenuto tessuto da biopsie intestinali di pazienti al Boston Children’s, ospitato in un biorepository, e da pazienti gastrointestinali adulti al Massachusetts General Hospital.

Dai campioni dei pazienti, i ricercatori hanno isolato le cripte intestinali, le “valli” tra i villi intestinali dove risiedono molte cellule staminali intestinali. Dalle cellule staminali intestinali hanno creato organoidi, mini-organi tridimensionali che replicano la biologia del duodeno e del retto. Queste posizioni ospitano un numero relativamente elevato di cellule produttrici di ormoni. Questi organoidi sono poi diventati la loro piattaforma per il test sistematico di librerie di farmaci.

“Abbiamo provato una varietà di piccole molecole con l’obiettivo di produrre più cellule EE e/o più ormoni”, afferma Zeve, medico curante in endocrinologia e membro del laboratorio di Breault.

Il sistema ha identificato tre sostanze chimiche che, utilizzate in diverse combinazioni, guidavano la formazione di cellule EE e la produzione di sei diversi ormoni: somatostatina, serotonina, polipeptide insulinotropico glucosio-dipendente (GIP), colecistochinina, peptide YY e peptide simile al glucagone- 1 (GLP-1).

Focus su diabete, perdita di peso

Mentre altri hanno cercato di espandere le popolazioni di  EE , i nuovi protocolli sono più efficienti ed evitano la necessità di utilizzare tecniche genetiche. Breault e Zeve hanno depositato una domanda di brevetto negli Stati Uniti e ora sperano di ampliare la loro piattaforma per test antidroga ad alto rendimento. Il loro obiettivo è trovare composti approvati dalla FDA che abbiano lo stesso effetto delle loro piccole molecole.

Sono particolarmente interessati a trovare un farmaco orale che permetta alle persone con diabete di tipo 1 di produrre insulina o che aiuti le persone con obesità a perdere peso inducendole a produrre GLP-1, che regola l’appetito e l’assunzione di cibo. I farmaci che imitano l’attività del GLP-1 sono stati recentemente approvati per la perdita di peso e sono spesso prescritti per il diabete di tipo 2. Tuttavia, hanno effetti collaterali, tra cui nausea, vomito, diarrea, stitichezza, aumento del rischio di infezioni respiratorie, mal di testa e possibilmente pancreatite.

Breault e Zeve possono anche studiare i farmaci per indurre la produzione di GIP, colecistochinina e peptide YY per il diabete e la gestione del peso.

“L’obiettivo finale sarebbe identificare un farmaco che induca la secrezione di più ormoni contemporaneamente”, afferma Zeve. “Questo molto probabilmente imita ciò che accade nel corpo dopo un pasto. E può prevenire gli effetti collaterali che potrebbero verificarsi con la produzione eccessiva di un solo ormone”.


Ulteriori informazioni: Daniel Zeve et al, Differenziazione robusta delle cellule enteroendocrine umane dalle cellule staminali intestinali, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-021-27901-5

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: