Trattamento del diabete che trasforma le cellule staminali diabetiche in cellule produttrici di insulina

I ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis e Harvard hanno prodotto cellule che secernono insulina da cellule staminali derivate da pazienti con diabete di tipo 1 (T1D), suggerendo che un approccio potenzialmente nuovo al trattamento del T1D non è troppo lontano nel futuro .

Diabete di tipo 1 e possibilità di trattamento personalizzato

Il diabete di tipo 1 (T1D) è una condizione cronica in cui il sistema immunitario del corpo distrugge le cellule pancreatiche che rilasciano insulina - le cellule beta nel tessuto delle isole - rendendo così il pancreas incapace di produrre abbastanza insulina per mantenere normali livelli di zucchero nel sangue. 

Sebbene siano disponibili trattamenti preesistenti per aiutare i pazienti a far fronte a questa condizione, come l'esercizio fisico e i cambiamenti nella dieta, le iniezioni regolari di insulina e il monitoraggio della pressione sanguigna, al momento non esistono cure.

Tuttavia, questa nuova scoperta suggerisce che i trattamenti personalizzati per il T1D potrebbero diventare disponibili in un futuro non così lontano: si basa sulle cellule staminali dei pazienti con T1D per produrre nuove cellule beta che producono insulina per aiutare a controllare i livelli di zucchero, diventando quindi essenzialmente un trattamento autosufficiente per il paziente ed eliminando la necessità di regolari iniezioni di insulina.

Ricerca e successo della differenziazione cellulare in laboratorio In vivo ed In Vitro analisi

I ricercatori della Washington University School of Medicine hanno dimostrato che le nuove cellule derivate dalle cellule staminali potrebbero produrre insulina quando incontrano lo zucchero del glucosio. Le nuove cellule sono state testate in vivo sui topi e in vitro nelle culture, e in entrambi gli scenari, i ricercatori hanno scoperto che secernevano insulina in risposta al glucosio.

La ricerca degli scienziati è stata pubblicata nel Giornale di comunicazione della natura il 10 maggio 2016:

"In teoria, se potessimo sostituire le cellule danneggiate in questi individui con nuove cellule beta pancreatiche, la cui funzione primaria è immagazzinare e rilasciare insulina per controllare la glicemia, i pazienti con diabete di tipo 1 non avrebbero più bisogno di iniezioni di insulina". ha affermato Jeffrey R. Millman (PhD), primo autore e assistente professore di medicina e ingegneria biomedica presso la Washington University School of Medicine. "Le cellule che abbiamo prodotto percepiscono la presenza di glucosio e secernono insulina in risposta. E le cellule beta controllano lo zucchero nel sangue molto meglio di quanto possano fare i pazienti diabetici".

Esperimenti simili sono stati condotti in precedenza ma hanno utilizzato solo cellule staminali di individui senza diabete. La svolta si è verificata quando i ricercatori hanno utilizzato le cellule beta del tessuto cutaneo di pazienti con T1D e hanno scoperto che è, infatti, possibile per le cellule staminali dei pazienti con T1D differenziarsi in cellule produttrici di insulina.

"Ci sono state domande sulla possibilità di produrre queste cellule da persone con diabete di tipo 1", ha spiegato Millman. "Alcuni scienziati pensavano che, poiché il tessuto proveniva da pazienti diabetici, potrebbero esserci dei difetti che ci impediscono di aiutare le cellule staminali a differenziarsi in cellule beta. Si è scoperto che non è così".

Implementazione di cellule beta differenziate da cellule staminali del paziente T1D per il trattamento del diabete 

Mentre la ricerca e la scoperta mostrano grandi promesse nel prossimo futuro, Millman afferma che sono necessarie ulteriori ricerche per garantire che i tumori non si formino a seguito dell'utilizzo di cellule staminali derivate dal paziente T1D. I tumori a volte si sviluppano durante la ricerca sulle cellule staminali, sebbene le prove del ricercatore sui topi non abbiano mostrato prove di tumori fino a un anno dopo l'impianto delle cellule.

Millman afferma che le cellule beta derivate da cellule staminali potrebbero essere pronte per la sperimentazione umana in circa tre o cinque anni. La procedura chirurgica minimamente invasiva comporterebbe l'impianto delle cellule sotto la pelle dei pazienti, consentendo alle cellule di accedere all'afflusso di sangue per regolare i livelli di zucchero nel sangue.

"Quello che stiamo immaginando è una procedura ambulatoriale in cui una sorta di dispositivo riempito con le cellule verrebbe posizionato appena sotto la pelle", ha affermato Millman.

Millman osserva inoltre che la nuova tecnica potrebbe essere utilizzata in vari modi per trattare altre malattie. Poiché gli esperimenti di Millman e dei suoi colleghi hanno dimostrato che è possibile differenziare le cellule beta dalle cellule staminali negli individui T1D, Millman afferma che esiste una probabile possibilità che questa tecnica funzioni anche in pazienti con altre forme della malattia, tra cui (ma non solo a) diabete di tipo 2, diabete neonatale (diabete nei neonati) e sindrome di Wolfram.

Non solo sarebbe possibile trattare il T1D nel giro di pochi anni, ma potrebbe anche essere possibile sviluppare nuovi trattamenti per malattie correlate e testare l'effetto dei farmaci per il diabete sulle cellule staminali differenziate di questi pazienti.