I trapianti di cellule insulari come modalità per curare il diabete di tipo 1 sono diventati un obiettivo di ricerca popolare negli ultimi dieci anni, nonostante il fatto che gli scienziati abbiano utilizzato questa procedura, con un successo minimo, per quasi sessant’anni.
I problemi che continuano ad affliggere questo processo sollevano la domanda: è persino possibile una procedura di trapianto di isole efficace ed economica?
Gli scienziati dell’Università della Pennsylvania la pensano così. I loro progressi più recenti sono promettenti per un’opzione di trapianto semplice ea basso rischio con un potenziale per grandi ricompense.
La matrice di collagene protegge e nutre le cellule trapiantate
Il metodo tradizionale per trapiantare le cellule delle isole prevede di perforare un foro nell’arteria femorale e infilare un’infusione di cellule delle isole attraverso la vena porta nel fegato.
Il fegato fornisce una matrice naturale ricca di sangue per la crescita delle nuove cellule, ma la procedura stessa comporta complicazioni pericolose come sanguinamento, trombosi e infezioni. E, nonostante le condizioni ottimali nel fegato, la morte delle cellule delle isole di massa è comune.
L’impianto delle cellule direttamente sotto la pelle del paziente comporta molti meno rischi rispetto alle procedure più tradizionali, ma il rischio di morte delle cellule insulari è ancora maggiore.
O almeno, lo era prima che i ricercatori della Penn sviluppassero un metodo unico per proteggere e nutrire le cellule delle isole trapiantate.
Nel loro articolo pubblicato su Nature Metabolism, gli scienziati descrivono come hanno creato un’Islet Viability Matrix (IVM) utilizzando collagene e cartilagine. La matrice assomiglia all’ambiente che si trova nel pancreas dove normalmente crescono le cellule delle isole.
L’IVM non solo promuove la crescita dei vasi per portare sangue nutriente alle nuove cellule, ma sembra anche sopprimere i segnali che normalmente causerebbero la morte delle cellule di risposta autoimmune.
Risultati positivi iniziali nei modelli animali
Quando l’IVM pieno di isolotto è stato trapiantato sotto la pelle di topi diabetici, il loro livello di zucchero nel sangue si è normalizzato entro un giorno. E l’effetto è durato per mesi fino a quando i topi sono stati sacrificati in modo da poter studiare la salute dell’innesto di matrice.
Negli studi sui primati, risultati positivi simili sono stati osservati con una scimmia macaco ora priva di diabete da più di due anni.
Gli studi sull’uomo non sono ancora iniziati, ma i ricercatori sono ottimisti sul fatto che l’utilizzo di cellule insulari umane donate nell’IVM porterà anche a cellule produttrici di insulina robuste e pienamente funzionanti quando trapiantate sotto la pelle di pazienti di tipo 1.
Raffinare il metodo per risultati più sicuri
Sebbene questo nuovo metodo di trapianto di cellule insulari affronti una delle principali sfide della procedura, il rischio associato all’operazione di trapianto stesso, non riesce ancora a superare i due maggiori inconvenienti del processo.
Sperano di lavorare ulteriormente con il coautore dello studio, il dott. Bernhard Hering, per utilizzare i suoi metodi per il trapianto di cellule insulari mediato da apoptosi e senza immunosoppressione utilizzando il loro metodo IVM più recente e meno invasivo.
Un altro team di ricercatori del Salk Institute ha recentemente ottenuto con successo il trapianto di cellule insulari senza l’uso di farmaci immunosoppressori, dimostrando che tale impresa è possibile con più di un mezzo.
Altre ricerche sul trapianto di cellule insulari
I ricercatori del Penn e del Salk Institute non sono gli unici a cercare di perfezionare questo metodo vecchio di decenni nella loro ricerca di una cura per il diabete. Ecco altri tre metodi di trapianto di cellule insulari promettenti attualmente in fase di studio.
I team delle università dell’Arizona e del Minnesota si sono uniti per creare una “bustina di tè” ricca di ossigeno e piena di isolotti con il potenziale per ridurre il numero di cellule delle isole necessarie di quattro volte la quantità attuale. Considerando quanto sia difficile raccogliere con successo cellule insulari sane da donatori, questo è un enorme passo avanti per rendere ampiamente disponibili i trapianti di isole.
La sacca per cellule Sernova fornisce un ambiente sicuro e vascolarizzato per le cellule delle isole che possono essere impiantate attraverso una piccola incisione nella pelle. Con l’aggiunta di tecnologie di protezione immunitaria locale, i ricercatori sperano che questo metodo consentirà trapianti di isole meno invasivi senza la necessità di immunosoppressori sistemici.
Un approccio affascinante al trapianto di cellule insulari non utilizza affatto le cellule insulari. Il sistema di rilascio cellulare Encaptra di ViaCyte è pieno di precursori di cellule beta che maturano in cellule produttrici di insulina una volta che il dispositivo viene impiantato e si verifica la vascolarizzazione. Questo metodo elude la necessità di immunosoppressori e la raccolta delle cellule delle isole.
Sebbene nessun metodo per il trapianto di cellule insulari sembri superare tutti gli ostacoli associati al processo attuale, molti ricercatori hanno trovato modi unici per rendere questa procedura più sicura, più efficace o più raggiungibile. È probabile che trovare l’unico metodo che raggiunga tutti e tre sia solo una questione di tempo.
