Un team di ricercatori guidato da un professore di farmacologia dell’Università di Alberta ha mappato la funzione e l’espressione genica delle singole cellule produttrici di insulina all’interno del pancreas umano, aprendo nuovi percorsi di ricerca per la diagnosi e il trattamento del diabete.
“Negli ultimi anni c’è stata molta eccitazione per la comprensione di come le cellule beta pancreatiche producono insulina”, ha detto Patrick MacDonald, che è anche membro dell’Alberta Diabetes Institute e direttore di IsletCore , il più grande deposito di tessuti isolani del mondo.
“Si scopre che non tutte le cellule che producono insulina sono le stesse”, ha detto MacDonald. “C’è molta variabilità nell’espressione genica e siamo stati in grado di dimostrare che questa variabilità si estende alla funzione di queste cellule”.
I ricercatori hanno esaminato 1.369 cellule beta prelevate da isole pancreatiche di 34 donatori umani, con e senza diabete. Utilizzando il sequenziamento dell’RNA a cellula singola e le misurazioni elettriche, hanno creato una mappa o un atlante dei percorsi genetici che guidano la secrezione di insulina.
Quindi hanno identificato quali geni possono causare disfunzioni nelle cellule di donatori con diabete di tipo 2 e hanno manipolato l’espressione genica per ripristinare la funzione delle cellule. MacDonald ha avvertito che il lavoro del suo laboratorio non è un trattamento pronto per l’uso nei pazienti, ma piuttosto una “test concettuale” per convalidare il perseguimento di ulteriori ricerche per comprendere le differenze molecolari che sono state mappate.
Ad esempio, l’approccio aiuterà a comprendere come la genetica del paziente contribuisca al rischio di sviluppare il diabete di tipo 2. Le mappe genetiche delle cellule beta che MacDonald e il suo gruppo stanno generando possono anche contenere indizi sul motivo per cui alcune cellule produttrici di insulina sopravvivono all’attacco autoimmune che causa il diabete di tipo 1.
“Gli scienziati hanno identificato centinaia di diversi segnali genetici per il diabete, molti dei quali agiscono sulle cellule beta, ma c’è ancora molto che dobbiamo imparare”, ha detto MacDonald.
“Questo atlante è una risorsa che contiene molti dati che possono essere estratti per cercare di trovare bersagli farmacologici, nuovi marker di malattia e approfondimenti su come si sviluppa il diabete”.
L’Organizzazione Mondiale della Sanità stima che il diabete colpisca 422 milioni di persone in tutto il mondo e sia responsabile di 1,6 milioni di morti ogni anno. Sono passati quasi 100 anni da quando il primo paziente diabetico ricevette il trattamento salvavita di un’iniezione di insulina, grazie in parte a James Collip dell’Università di Alberta, che era in un anno sabbatico di ricerca all’Università di Toronto nel 1921 quando purificò il prima dose.
20 anni fa, la cura del diabete ha fatto un altro gigantesco balzo in avanti quando il protocollo di Edmonton per i trapianti di cellule insulari è stato sviluppato da un team di U of A e adottato in tutto il mondo.
L’U of A ospita anche IsletCore, un repository di tessuti isolani umani leader a livello mondiale, fondato da MacDonald per completare il lavoro di trapianto di cellule insulari cliniche. I pancreas donati che non vengono utilizzati per il trapianto clinico in Canada vengono inviati a IsletCore – se i donatori e le loro famiglie hanno dato il consenso alla ricerca – ed elaborati per lo studio.
Le cellule delle isole vengono inviate a 120 centri di ricerca sul diabete in tutto il mondo ei risultati vengono quindi rispediti per contribuire a un archivio di ricerca in crescita , che MacDonald spera contribuirà alla comprensione e al trattamento del diabete.
“È un programma di fenotipizzazione profonda, in cui stiamo cercando di capire come la funzione delle isole varia nella popolazione umana a seconda dell’età, del sesso, dell’indice di massa corporea, della genetica e così via”, ha spiegato MacDonald. “Vogliamo rendere disponibili quante più informazioni possibili a un gruppo di ricercatori più ampio possibile”.
Ringraziamo il professor Patrick MacDonald per aver inviato e condiviso questo importante contributo che alimenta la conoscenza sul percorso che porta alla cura del diabete tipo 1.
