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Il nuovo biomateriale che previene il rigetto dei trapianti per il diabete di tipo 1

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La sperimentazione clinica è pianificata sulla base dei risultati dello studio preclinico.

BOSTON – Nel diabete di tipo 1, una risposta autoimmune attacca le cellule beta del pancreas che producono insulina, portando a marcate fluttuazioni dei livelli di zucchero nel sangue. I trattamenti insulinici giornalieri per tutta la vita sono standard per i pazienti, ma la sostituzione delle cellule beta perse attraverso il trapianto di isole, un gruppo di cellule del pancreas, rappresenta un’opzione interessante. Tuttavia, questa strategia richiede che i pazienti assumano farmaci immunosoppressori per tutta la vita per prevenire il rigetto. Per ovviare a questa carenza, un team del Massachusetts General Hospital (MGH) e della Harvard Medical School ha collaborato con i ricercatori del Georgia Institute of Technology e dell’Università del Missouri per sviluppare un nuovo biomateriale che, se mescolato con gli isolotti, consente agli isolotti di sopravvivere dopo il trapianto senza la necessità di immunosoppressione a lungo termine.

In uno studio preclinico condotto presso l’MGH e pubblicato su Science Advances , i ricercatori hanno testato il biomateriale, che include una nuova proteina chiamata SA-FasL che promuove la tolleranza immunitaria ed è legata alla superficie delle perline di microgel, in un modello di primate non umano di tipo 1 diabete. Il materiale è stato mescolato con le isole e quindi trapiantato in una sacca bioingegnerizzata formata dall’omento, una piega di tessuto adiposo che pende dallo stomaco e copre l’intestino. Dopo il trapianto, gli animali hanno ricevuto un unico farmaco anti-rigetto (rapamicina) per tre mesi.

“La nostra strategia per creare un ambiente immuno-privilegiato locale ha consentito agli isolotti di sopravvivere senza immunosoppressione a lungo termine e ha ottenuto un solido controllo della glicemia in tutti i primati diabetici non umani durante un periodo di studio di sei mesi”, afferma l’autore principale Ji Lei, MD, MBA, immunologo associato presso MGH e assistente professore di Chirurgia presso la Harvard Medical School. “Riteniamo che il nostro approccio consenta ai trapianti di sopravvivere e controllare il diabete per molto più di sei mesi senza farmaci anti-rigetto perché la rimozione chirurgica del tessuto trapiantato alla fine dello studio ha portato tutti gli animali a tornare prontamente allo stato diabetico”.  

Lei, che è anche direttore della Human Islet/Cell Processing Special Service cGMP Facility presso MGH, osserva che il trapianto di isole nell’omento presenta numerosi vantaggi rispetto all’attuale approccio clinico del trapianto nel fegato. “A differenza del fegato, l’omento è un organo non vitale che consente la sua rimozione in caso di complicazioni indesiderate”, spiega. “Quindi, l’omento è un luogo più sicuro per i trapianti per il trattamento del diabete e può essere particolarmente adatto per cellule beta derivate da cellule staminali e cellule bioingegnerizzate”.

Il co-autore James F. Markmann, MD, PhD, capo della Divisione di Chirurgia dei Trapianti e Direttore delle Operazioni Cliniche presso il Centro dei Trapianti dell’MGH, sottolinea che lo studio sui primati non umani è un modello animale preclinico altamente rilevante. “Questa strategia immunomodulante localizzata ha avuto successo senza immunosoppressione a lungo termine e mostra un grande potenziale di applicazione ai pazienti con diabete di tipo 1”, afferma.

È in programma una sperimentazione clinica sulla base dei risultati dei ricercatori.

Altri autori dello studio includono María M. Coronel, Esma S. Yolcu, Hongping Deng, Orlando Grimany-Nuno, Michael D. Hunckler, Vahap Ulker, Zhihong Yang, Kang M. Lee, Alexander Zhang, Hao Luo, Cole W. Peters, Zhongliang Zou, Tao Chen, Zhenjuan Wang, Colleen S. McCoy, Ivy A. Rosales, Haval Shirwan e Andrés J. García.

Questo lavoro è stato sostenuto dalla Juvenile Diabetes Research Foundation, dal National Institutes of Health e dalla National Science Foundation.

A proposito del Massachusetts General Hospital

Il Massachusetts General Hospital, fondato nel 1811, è l’originale e più grande ospedale universitario della Harvard Medical School. Il Mass General Research Institute  conduce il più grande programma di ricerca ospedaliero della nazione, con operazioni di ricerca annuali di oltre 1 miliardo di dollari e comprende più di 9.500 ricercatori che lavorano in più di 30 istituti, centri e dipartimenti. Nell’agosto 2021, Mass General è stato nominato n. 5 nell’elenco  US News & World Report  di “America’s Best Hospitals”. MGH è un membro fondatore del sistema sanitario del generale Brigham di massa.

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