02:38 28 Settembre 2020
Scienza e tech
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I ricercatori dell'American Salk Institute for Biological Research hanno riferito di essere stati in grado di creare cellule immunitarie che producono insulina e non causano il rigetto immunitario quando vengono trapiantate in pazienti con diabete.

Il diabete di tipo 1 è una malattia permanente che è difficile da controllare anche con dispositivi automatici che erogano insulina per regolare i livelli di zucchero nel sangue. Per decenni, i ricercatori hanno cercato un modo per ricostituire le cellule non funzionanti nel pancreas.

La soluzione sarebbe trapiantare le cellule β (cellule beta) prelevate dalle isole pancreatiche. Sono infatti queste le cellule che producono ormoni come l’insulina. Queste cellule donatrici tuttavia inducono una reazione di rigetto e richiedono ai pazienti di assumere immunosoppressori per tutta la vita, il che comporta un serio rischio di infezioni.

Utilizzando la tecnologia delle cellule staminali, gli scienziati del Salk Institute, il cui studio è stato pubblicato sulla rivista Nature, hanno creato i primi agglomerati di cellule pancreatiche che producono insulina in grado di ripristinare l'omeostasi del glucosio senza rigetto immunitario dopo il trapianto. Il loro effetto è stato testato con successo nei topi diabetici.

"La maggior parte dei diabetici di tipo 1 sono bambini e adolescenti. Questa è una malattia che storicamente è stata difficile da affrontare con i farmaci", ha detto il direttore della ricerca, professor Ronald Evans, capo del Dipartimento di Biologia Molecolare e Biologia dello Sviluppo, in un comunicato stampa. “La medicina combinata con le difese immunitarie potrebbe fare davvero la differenza in quest'area sostituendo le cellule danneggiate con agglomerati di cellule umane create in laboratorio che producono quantità normali di insulina su richiesta dell'organismo", ha spiegato.

In uno studio precedente, gli autori erano già riusciti a creare cellule beta da cellule staminali. Queste cellule avevano la capacità di produrre insulina, ma non avevano l'energia per farlo nella maniera necessaria. Successivamente, gli scienziati hanno scoperto un interruttore genetico chiamato ERR-gamma che, quando attivato, "carica" ​​le cellule.

"Quando aggiungiamo ERR gamma, le cellule ottengono l'energia di cui hanno bisogno per fare il loro lavoro", ha detto uno degli autori dello studio, Michael Downes, ricercatore senior presso il Salk Institute. "Queste cellule sono sane e forti e possono fornire insulina quando stimolate da alti livelli di glucosio".

Una parte fondamentale della nuova ricerca è stato lo sviluppo di un metodo per la crescita di isole tridimensionali di cellule beta, simili per forma al pancreas umano. In conclusione gli scienziati sono riusciti ad ottenere i cosiddetti ‘organoidi’ simili alle isole pancreatiche da trapiantare (HILO).

Per proteggersi dal rigetto immunitario, gli studiosi hanno utilizzato la proteina PD-L1, che viene utilizzata in numerosi farmaci immunoterapici contro il cancro.

"Esprimendo la PD-L1, che agisce come un bloccante immunitario, gli organoidi trapiantati possono nascondersi dal sistema immunitario", ha spiegato il primo autore dello studio, Eiji Yoshihara, un ex ricercatore presso il Gene Expression Lab del Salk Institute.

Yoshihara ha sviluppato un metodo per indurre la PD-L1 negli organoidi HILO grazie a brevi impulsi di proteina interferone gamma.

"Questo è il primo studio a dimostrare che è possibile proteggere gli HILO dal sistema immunitario senza manipolazione genetica", ha detto Downes. "Se possiamo inquadrarlo come terapia, i pazienti non avranno più bisogno di assumere immunosoppressori".

Gli autori fanno notare che sono necessarie ulteriori ricerche prima che il sistema possa essere inserito negli studi clinici. In particolare, gli organoidi trapiantati dovranno essere testati nei topi per periodi di tempo più lunghi al fine di confermare i loro effetti a lungo termine e garantire la sicurezza negli esseri umani.

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