Un tratament nou pentru diabet, care implică transplantarea celulelor pancreatice producătoare de insulină de la un donator la un pacient, fără administrarea de medicamente imunosupresoare, a fost demonstrat cu succes într-un studiu preclinic.
O echipă de cercetători de la universitatea din Missouri (UM), în parteneriat cu Institutul de Tehnologie din Georgia şi universitatea Harvard, au testat cu succes un nou tratament pentru diabetul de tip 1, într-un model de animal mare.
Metoda include transferul de celule pancreatice producătoare de insulină, cunoscute şi sub numele de insule pancreatice, de la un donator la un pacient, fără administrarea de medicamente imunosupresoare pe termen lung.
Sistemul imunitar al persoanelor cu diabet de tip 1 poate funcţiona defectuos şi poate ataca propriul organism, explică Haval Shirwan, profesor de pediatrie, microbiologie moleculară şi imunologie la facultatea de medicină a UM, unul dintre autorii principali ai studiului.
„Sistemul imunitar este un mecanism de apărare bine controlat care asigură sănătatea indivizilor într-un mediu plin de infecţii. Diabetul de tip 1 apare atunci când sistemul imunitar identifică greşit celulele producătoare de insulină din pancreas, pe care le consideră infecţii, şi le distruge. În mod normal, odată ce o ameninţare sau un pericol perceput sunt eliminate, mecanismul de comandă şi control al sistemului imunitar intervine pentru a elimina toate celulele „rebele“. Atunci când acest mecanism eşuează, apar boli precum diabetul de tip 1“, spune prof. dr. Shirwan.
În diabet este afectată capacitatea organismului de a produce insulină, hormonul care ajuta la reglarea metabolismului zahărului din sânge. Pentru că nu produc insulină, persoanele cu diabet zaharat de tip 1 nu-şi pot gestiona nivelul de zahăr din sânge, ceea ce poate duce la probleme care pun viaţa în pericol, inclusiv boli de inimă, leziuni renale, şi pierderea vederii.
De peste două decenii, prof. dr. Haval Shirwan şi colega sa, dr. Esma Yolcu, profesor de pediatrie, microbiologie moleculară şi imunologie la facultatea de medicină a UM, s-au concentrat pe o nouă metodă care implică transplantul de celule pancreatice şi microgeluri. Microgelurile prezintă o proteină imunomodulatoare puternică, numită SA-FasL, care modulează răspunsul imun al organismului, permiţând celulelor producătoare de insulină transplantate să-şi facă treaba în siguranţă, reglând nivelurile de glucoză din sânge şi luptând împotriva diabetului.
În recentul studiu, cei doi cercetători au vizat un mecanism de apoptoză, care să împiedice celulele imune „rebele“ să provoace diabet sau să respingă insulele pancreatice transplantate, prin ataşarea la suprafaţa insulelor pancreatice a unor molecule FasL.
Pentru a preveni respingerea transplantului de insule pancreatice, cercetătorii au amestecat microgelul cu rol de material imunomodulator, cu celulele pancreatice donatoare care produc insulină, pe care le-au transplantat apoi în modelul animal. Prof. dr. Yolcu a precizat că au pus agenţi biologici pe microgeluri, pentru a împiedica respingerea grefei.
„Apare un tip de apoptoză atunci cand molecula FasL interacţionează cu o altă moleculă, numită Fas, pe celulele imunitare rebele si le provoacă moartea. Echipa noastră a realizat în premieră o tehnologie care a permis producerea unor noi variante de FasL şi exprimarea acestora pe celulele pancreatice transplantate sau pe microgel, pentru a preveni respingerea de către celulele rebele. În urma transplantului de celule pancreatice producătoare de insulină, celulele rebele se mobilizează în jurul grefei pentru a o distruge, dar sunt eliminate de moleculele FasL care se combină cu moleculele Fas de pe suprafaţa lor“, a explicat prof. dr. Yolcu, una dintre autorii principali ai studiului.
Un avantaj al noii metode este posibilitatea de a renunţa la imunosupresoare, medicamente care contracarează capacitatea sistemului imunitar de a căuta şi distruge elementele străine introduse în organism printr-un transplant, cum ar fi un organ sau, în cazul de faţă, celulele pancreatice.
„Marea problemă cu medicamentele imunosupresoare este că nu sunt specifice, şi astfel pot avea o mulţime de efecte adverse, inclusiv un risc ridicat de a dezvolta cancer. Folosind tehnologia noastră, am găsit o modalitate prin care putem modula sau instrui sistemul imunitar să accepte şi să nu mai respingă celulele transplantate“, a precizat prof. dr. Shirwan.
Pentru a dezvolta produsul comercial, cei doi cercetători de la UM au colaborat cu Andres García şi echipa sa de la Georgia Tech pentru a ataşa FasL la suprafaţa microgelurilor, demonstrând dovada eficacităţii într-un model de animal mic. Apoi, au colaborat cu Jim Markmann şi Ji Lei de la Harvard, pentru a evalua eficacitatea tehnologiei FasL cu microgel într-un model de animal mare în studiul publicat recent în Science Advances. Potrivit prof. dr. Yolcu, Georgia Tech a produs microgelul, iar oamenii de ştiinţă de la Harvard au venit cu expertiza în transplantul de insule pancreatice.
„Aceste microgeluri exprimă proteina noastră. În caz că sistemului imunitar al destinatarului, organizează un atac pentru a elimina sau distruge insulele pancreatice transplantate, aceste microgeluri, care exprimă molecule imunomodulatoare, vor preveni respingerea“, a precizat prof. dr. Yolcu.
Beneficiul acestui tratament este că pacienţii nu vor mai trebui să ia medicamente imunosupresoare pentru întreaga lor viaţă.
„Visul meu ar fi ca acei copii să nu mai fie nevoiţi să-şi împungă degetele zilnic pentru a-şi testa nivelul de insulină. Apoi, ei trebuie să ia insulină, dar şi tratamentul cu insulină poate provoca unele complicaţii. Sper că acesta va fi mai puţin un tratament intensiv, iar transplantul de celule pancreatice nu va fi doar experimental, ci mai degrabă va fi un tratament pentru pacienţii cu diabet zaharat de tip 1“, a mai spus prof. dr. Yolcu.
După testarea tratamentului în modele de animale mari, cei doi cercetători au declarat că speră să înceapă testarea clinică în câţiva ani.
Potrivit raportului naţional de statistică pentru diabet din 2022, al Centrelor pentru Controlul şi Prevenirea Bolilor, s-a estimat că în 2019 existau 1,84 milioane de americani care trăiau cu diabet de tip 1. Potrivit Beyond Type 1, se preconizează că 5 milioane de persoane vor fi diagnosticate cu diabet de tip 1 până în 2050.
În România, în 2019 erau 1,5 milioane de români cu diabet, potrivit Societăţii Române de Diabet, Nutriţie şi Boli Metabolice.
