Siamo vicini a una cura per il diabete?
Quelli con diabete di tipo 1 (diabete mellito) non producono alcuna insulina - le beta cellule produttrici di insulina (cellule β) nel pancreas non funzionano correttamente per ragioni che non sono chiare al 100%. Come modo per gestire i livelli di zucchero nel sangue, si basano sull'insulina artificiale, iniettando l'insulina più volte al giorno o indossando una pompa per insulina, conteggio dei carboidrati e testando frequentemente il loro livello di zucchero nel sangue .
Tuttavia, gli scienziati stanno esplorando la creazione di cellule umane isolanti (cellule che producono insulina) da cellule staminali, con lo scopo di trapiantare queste cellule per aiutare chi soffre di diabete a svezzare dall'insulina. Il trapianto di cellule insulari prodotte da cellule staminali è un'area di ricerca in via di sviluppo e viene attualmente utilizzato negli studi sugli animali. Tuttavia, secondo il National Institutes of Health, ci sono altri due tipi di trapianti di cellule insulari più consolidati che vengono utilizzati in persone attentamente selezionate con diabete.
Che cos'è il trapianto di cellule isolali?
Il trapianto di cellule delle isole pancreatiche, noto anche come trapianto di cellule beta, è un processo in cui le cellule beta, provenienti da donatori umani o cellule create in laboratorio, vengono trapiantate in una persona con diabete di tipo 1. La speranza è che secernono insulina e aiutano a regolare il glucosio nel sangue, come farebbero le cellule beta normalmente funzionanti.
Ad oggi, i pazienti trapiantati con cellule dell'isolotto donatore deceduto possono essere resi insulino-indipendenti per diversi anni.
Tuttavia, questa strategia è limitata a causa della scarsità e della qualità delle cellule dell'isolotto donatore. Inoltre, è importante notare che il trapianto di cellule è una procedura sperimentale e sarà etichettato come tale fino a quando la tecnologia di trapianto sarà ritenuta sufficientemente efficace da essere etichettata come terapeutica.
Attualmente esistono due tipi di trapianto.
Allo-trapianto
Questo tipo di trapianto comporta il prelievo di cellule insulari da un donatore deceduto e la loro purificazione. Dopo la purificazione, le cellule vengono elaborate e trasferite nel destinatario.
Questo tipo di trapianto è stato utilizzato in alcuni pazienti con diabete di tipo 1 i cui zuccheri nel sangue sono molto difficili da controllare. Idealmente, il trapianto comporterebbe normali livelli di glucosio nel sangue senza l'uso di iniezioni di insulina o di infusioni, o almeno ridurrebbe la quantità di insulina necessaria. Un altro obiettivo è ridurre l'inconsapevolezza dell'ipoglicemia, una condizione pericolosa in cui le persone non riescono a percepire i loro zuccheri nel sangue bassi.
I pazienti sottoposti a trapianto ricevono tipicamente due infusioni con una media di 400.000 a 500.000 isole per infusione. Una volta impiantate, le cellule beta in queste isole iniziano a produrre e rilasciare insulina.
Quando si ricevono le cellule trapiantate, è necessario assumere farmaci immunosoppressori per prevenire il rigetto. Questo può complicare il diabete perché nel tempo questi tipi di farmaci, come i corticosteroidi, possono aumentare la resistenza all'insulina, causando un aumento degli zuccheri nel sangue. Altri tipi di farmaci immunosoppressivi possono ridurre la capacità delle cellule beta di rilasciare l'insulina.
E infine, questi tipi di farmaci riducono il sistema immunitario, che può aumentare il rischio di infezione. Quindi, è chiaro che questo processo non ha limiti e incertezze.
I trapianti di Allo non sono condotti in tutti gli ospedali: gli ospedali devono essere autorizzati dalla FDA (Food and Drug Administration) degli Stati Uniti per la ricerca clinica sul trapianto di isole. Un medico specializzato in imaging medico, un radiologo, è in genere quello che esegue i trapianti. Usa i raggi X e l'ecografia per guidare il posizionamento di un catetere (un sottile tubo di plastica) attraverso una piccola incisione nella parte superiore dello stomaco nella vena porta (una grande vena che fornisce sangue al fegato).
Una volta inserito il catetere nella posizione corretta, le cellule dell'isoletta vengono lentamente spinte. In genere, ai pazienti viene somministrata anestesia locale e un sedativo durante la procedura.
I ricercatori ritengono che i pazienti necessitino di circa 350-750 milioni di cellule per interrompere del tutto l'uso dell'insulina. Pertanto, la maggior parte dei pazienti ha bisogno di trapianti multipli.
Auto-trapianto
Questo tipo di trapianto viene eseguito dopo la rimozione totale del pancreas (una pancreasectomia) in pazienti con pancreatite grave e cronica che non può essere gestita da altri trattamenti. L'idea è di mantenere la produzione di insulina e la secrezione perché la rimozione del pancreas può portare una persona a sviluppare il diabete.
I pazienti con diabete di tipo 1 non possono ricevere questo tipo di trapianto.
Professionisti
Rispetto al trapianto di organi interi, gli allootrapianti di cellule insulari sono molto meno invasivi. Un successo allo-trapianto potrebbe migliorare il controllo della glicemia e limitare o ridurre l'uso di insulina per lunghi periodi di tempo. Ciò significherebbe che i pazienti non dovrebbero iniettare l'insulina o infondere l'insulina attraverso una pompa più volte al giorno. Un miglior controllo della glicemia può potenzialmente ridurre o rallentare il rischio di complicazioni del diabete come malattie cardiache, neuropatia correlata al diabete (danni ai nervi) e retinopatia (danni agli occhi).
Inoltre, con allo-trapianto, anche una funzione parziale dopo un trapianto può invertire la non consapevolezza dell'ipoglicemia, aiutando i pazienti a sentire sintomi come sudorazione, agitazione, aumento del battito cardiaco, ansia o fame e trattarli di conseguenza.
rischi
La procedura di trapianto può aumentare il rischio di sanguinamento e coaguli di sangue. C'è anche una possibilità che le cellule trapiantate potrebbero non funzionare bene o affatto. Inoltre, tutte le celle potrebbero non funzionare immediatamente e potrebbe richiedere del tempo per iniziare a funzionare correttamente. Pertanto, i destinatari potrebbero aver bisogno di assumere insulina fino a quando le cellule iniziano a funzionare correttamente.
Esiste anche il rischio che la risposta autoimmune che inizialmente ha distrutto le cellule native della persona possa essere innescata di nuovo, causando un attacco nelle nuove cellule. I ricercatori stanno attualmente cercando di indagare se l'utilizzo di altre aree del corpo per il trapianto può impedire che ciò accada.
Al fine di prevenire il rigetto delle cellule, è necessario assumere farmaci immunosoppressori che abbassano il sistema immunitario. Questi farmaci possono anche aumentare gli zuccheri nel sangue. I farmaci immunosoppressivi non sono necessari in caso di autotrapianto poiché le cellule infuse provengono dal corpo del paziente stesso.
limitazioni
Uno dei principali ostacoli è che c'è una carenza di cellule insulari dai donatori - molte volte non ci sono abbastanza cellule sane da trapiantare e non ci sono abbastanza donatori.
Come puoi immaginare, anche questo tipo di procedura è costosa. Mentre i pazienti potrebbero risparmiare sull'insulina, il costo della procedura, degli appuntamenti e dei farmaci immunosoppressivi crea barriere finanziarie che impediscono l'uso diffuso dell'isoletta allo-trapianto.
Aspettative future
Gli scienziati stanno lavorando duramente per perfezionare il trapianto di cellule insulari. Ci sono state alcune ricerche che hanno presentato la capacità di creare cellule beta umane da cellule staminali in un laboratorio. Si ritiene che queste cellule genererebbero una quantità maggiore di celle isolanti più efficienti. E anche se ci sono stati molti progressi, molto più lavoro deve essere fatto in questa zona prima che il trapianto diventi un'opzione terapeutica. Perfezionare questo metodo potrebbe portarci un passo avanti verso la cura del diabete.
Una parola da
Il trapianto di cellule insulari, in particolare allo-trapianto, è attualmente utilizzato su una popolazione molto selettiva di persone con diabete di tipo 1 che hanno un tempo estremamente difficile nella gestione degli zuccheri nel sangue o hanno un grave caso di inconsapevolezza dell'ipoglicemia. I trapianti vengono eseguiti solo negli ospedali di ricerca clinica che hanno ottenuto l'approvazione dalla FDA.
Studi su animali hanno suggerito che le cellule beta create dalle cellule staminali e utilizzate nei trapianti generino rapidamente l'insulina. Questo metodo di produzione di cellule beta potrebbe fornire una fonte di cellule più affidabile e potenzialmente più economica rispetto alle isole umane donate. Non solo questo potrebbe ampliare il numero delle procedure di trapianto delle cellule delle isole, ma potrebbe anche aumentare la disponibilità di cellule beta umane a scopo di ricerca.
L'utilizzo di cellule staminali potrebbe aiutare milioni di persone, ma gli scienziati hanno ancora molto lavoro da fare prima di perfezionare questo metodo.
> Fonti:
> Istituto Nazionale di Diabete e Malattie Digestive e Renali. Trapianto di isole pancreatiche.
> Pagliuca FW, et. al. Generazione di cellule β pancreatiche umane funzionali in vitro. Cellula. 2014 9 ottobre; 159 (2): 428-39. doi: 10.1016 / j.cell.2014.09.040.
> Relazione annuale sul trapianto di isole isolanti in collaborazione. Registro di trapianto di isole isolane collaborativo. https://web.emmes.com/study/isl//reports/01062012_7thAnnualReport.pdf
> American Diabetes Association. Dati rapidi Dati e statistiche sul diabete .
> JDRF. Un nuovo percorso per le cellule beta.