Un approccio innovativo aiuterà i ricercatori a studiare il diabete e potrebbe portare a terapie di precisione.
I ricercatori della Miller School of Medicine dell’Università di Miami hanno progettato molecole di RNA che ospitano le cellule beta del pancreas umano, le cellule che producono insulina e vengono distrutte nei pazienti con diabete di tipo 1 e di tipo 2. Questo approccio mirato potrebbe aiutare i ricercatori a studiare come queste malattie progrediscono e fornire nuovi modi per fornire cure. Lo studio è stato pubblicato il 5 aprile su Nature Communications.
“Abbiamo creato uno strumento per fornire agenti specifici alle cellule beta umane”, ha affermato il professore associato Paolo Serafini, Ph.D., autore senior dell’articolo. “Questo ci dà nuove capacità. Possiamo usare le scansioni PET o TC per contare le cellule beta e misurare la progressione della malattia e possiamo fornire terapie direttamente alle cellule beta senza causare effetti collaterali in altre parti del corpo”.
Il diabete di tipo 1 è causato da una risposta autoimmune che colpisce le cellule beta del pancreas. Nel tempo, il sistema immunitario distrugge queste cellule critiche produttrici di insulina e il corpo non può più controllare i livelli di glucosio, causando gravi danni ai vasi sanguigni e agli organi. Sebbene l’insulina possa essere un trattamento efficace, non è una cura.
Il diabete di tipo 2 ha una progressione diversa. Le cellule sviluppano resistenza all’insulina, il che significa che le cellule beta devono lavorare di più per produrre più ormone. Alla fine, le cellule beta possono morire di esaurimento, ancora una volta disregolando il metabolismo del glucosio.
I ricercatori che studiano queste malattie non sono mai stati in grado di ottenere un buon censimento su quante cellule beta sono vive nel pancreas in un dato momento. Si basano su misure proxy, come i livelli di glucosio, che forniscono solo informazioni limitate sull’evoluzione di queste condizioni. Gli scienziati che cercano di sviluppare trattamenti sono spesso ostacolati dalla tossicità e da altri effetti collaterali associati alle terapie sistemiche: hanno voluto un sistema in grado di traghettare i trattamenti direttamente alle cellule beta.
“Se trattiamo i pazienti con farmaci non mirati che incoraggiano la proliferazione delle cellule beta, tali agenti possono influenzare molti altri tessuti e potenzialmente causare il cancro”, ha affermato il dott. Serafini. “Allo stesso modo, se proviamo a proteggere le cellule beta dalla risposta autoimmune, i trattamenti non mirati causeranno immunosoppressione sistemica, lasciando i pazienti vulnerabili agli agenti patogeni e, ancora, al cancro”.
Il Dr. Serafini e colleghi hanno risolto questi problemi creando due distinti aptameri, brevi molecole di RNA che mirano selettivamente alle cellule beta e ignorano altri tessuti. A loro volta, gli scienziati possono attaccare molecole aggiuntive per illuminare le cellule beta (per l’imaging) o per curare la malattia.
Ciò offrirà agli scienziati nuove opportunità per creare trattamenti mirati che incoraggino le cellule beta a proliferare o smorzino localmente l’immunità senza causare effetti collaterali sistemici. Inoltre, la capacità di misurare con precisione la massa cellulare beta migliorerà gli studi futuri.
“Sarà più economico e più facile eseguire studi clinici perché saremo in grado di vedere esattamente cosa sta succedendo alle cellule beta in tempo reale”, ha affermato il dott. Serafini. “In passato, dovevamo misurare il glucosio o l’insulina per dedurre ciò che stava accadendo nel pancreas. Ora possiamo davvero vederlo”.
I ricercatori hanno già iniziato a testare potenziali opzioni terapeutiche. Stanno lavorando con WiNK Therapeutics e la Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF) per condurre studi preclinici per spostare, si spera, questi approcci nelle sperimentazioni umane nei prossimi anni.
“Stiamo lavorando con JDRF su studi di follow-up per bloccare la risposta autoimmune e incoraggiare la proliferazione delle cellule beta”, ha affermato il dott. Serafini. “In teoria, con un trattamento sufficiente, possiamo aumentare la massa delle cellule beta per invertire il diabete e anche proteggere le cellule beta dall’autoimmunità in modo che le persone non abbiano più bisogno di insulina”.