Diabete di tipo 1: Nuovo sistema di trapianto di cellule pancreatiche mostra la promessa

Gli scienziati hanno sviluppato un modo per aumentare l’efficacia del trapianto di isole pancreatiche, una promettente terapia per il diabete di tipo 1.

Il rigetto immunitario da parte del ricevente è uno dei principali ostacoli al fatto che i trapianti di isole pancreatiche da donatori diventino disponibili di routine per il trattamento del diabete di tipo 1.

Un modo per superare questo problema è quello di posizionare gli isolotti – gruppi di cellule che producono insulina – all’interno di microcapsule fatte di un materiale che ha meno probabilità di provocare una risposta immunitaria.

Tuttavia, il processo di microincapsulazione può risultare in un gran numero di capsule vuote, il che significa un alto volume di impianto per ottenere il risultato richiesto. Questo aumenta il rischio di reazione immunitaria.

Ora, i ricercatori dell’Università dei Paesi Baschi, in Spagna, hanno sviluppato un sistema magnetico per purificare le microcapsule che separa quelle vuote.

Descrivono il sistema di purificazione, e come hanno testato il suo prodotto nei ratti, in un Giornale Internazionale di Farmaceutica carta.

Lo studio ha dimostrato che, dopo l’impianto di microcapsule di isole “magneticamente purificate”, i ratti indotti a sviluppare diabete ha raggiunto e mantenuto livelli normali di glucosio nel sangue per quasi 17 settimane.

“Uno degli svantaggi dei trapianti di isole è l’uso a lungo termine di farmaci immunosoppressori per prevenire il rigetto immunitario delle isole trapiantate; questi farmaci abbassano le difese del paziente e comportano gravi complicazioni mediche”, spiega il primo autore dello studio Albert Espona-Noguera, della Scuola di Farmacia dell’università.

Diabete di tipo 1 e trapianti di isole

Il diabete di tipo 1 si sviluppa quando il sistema immunitario distrugge le cellule che producono insulina nel pancreas. Senza insulina, le cellule del corpo non possono assorbire il glucosio dal sangue per produrre energia. Questo si traduce in livelli pericolosamente elevati di zucchero nel sangue.

Secondo una ricerca del 2016 BMJ Open Diabetes Research & Care studio, la prevalenza del diabete di tipo 1 in tutto il mondo è in aumento. Nel 2014, c’erano circa 387 milioni di persone nel mondo con il diabete, di cui il 5-10% aveva il tipo 1.

A parte casi molto specifici, i trapianti di isole non sono ancora disponibili per la maggior parte delle persone con diabete di tipo 1. Devono ancora prendere l’insulina e monitorare i loro livelli di glucosio ogni giorno.

La microincapsulazione promette di superare due delle barriere all’uso di routine dei trapianti di isole: la mancanza di isole del donatore e la necessità per i riceventi di essere sotto immunosoppressori per il resto della loro vita.

Il sistema che Espona-Noguera e i suoi colleghi hanno sviluppato affronta entrambe queste sfide. Aumentando la proporzione di capsule che contengono effettivamente le isole, fa un uso migliore della scarsa risorsa.

Allo stesso tempo, riducendo il volume dell’impianto necessario per produrre l’effetto desiderato, si riduce il carico che rischia di provocare un attacco immunitario.

Come funziona il sistema di purificazione

Il sistema di purificazione delle microcapsule funziona aggiungendo nanoparticelle magnetiche agli isolotti prima della microincapsulazione.

Poi, dopo la microincapsulazione, le microcapsule passano attraverso il depuratore magnetico. Questo separa le microcapsule contenenti isolotti magnetici dalle microcapsule vuote e non magnetiche.

La separazione avviene in un chip microfluidico stampato in 3D che ha minuscoli canali contenenti magneti. I magneti sono posizionati in modo che quando le microcapsule scorrono attraverso i canali, quelle magnetiche escono da una parte e quelle non magnetiche da un’altra.

Espona-Noguera dice che l’efficienza di purificazione del sistema è così grande che sono stati in grado di ridurre il volume dell’impianto di isole di quasi 80%.

Tale riduzione ha il potenziale per ridurre notevolmente le complicazioni che possono svilupparsi dopo l’impianto di grandi volumi di microcapsule, aggiunge.

“In questo lavoro, abbiamo studiato la funzionalità degli impianti purificati in modelli animali diabetici.”

Albert Espona-Noguera

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