MARTEDÌ, 5 MARZO 2013 (HealthDay News) - Un nuovo organo in miniatura bioingegnerizzato chiamato BioHub potrebbe un giorno offrire alle persone con diabete di tipo 1 libertà dalla loro malattia.
Nelle fasi finali, il BioHub imiterebbe un pancreas e fungerà da casa per le cellule delle isole trapiantate, fornendo loro ossigeno fino a quando non potrebbero stabilire il proprio apporto di sangue. Le cellule isolotto contengono cellule beta, che sono le cellule che producono l'insulina ormonale. L'insulina aiuta il corpo a metabolizzare i carboidrati presenti negli alimenti in modo che possano essere utilizzati come combustibile per le cellule del corpo.
Il BioHub fornirebbe anche la soppressione del sistema immunitario che sarebbe limitato all'area attorno alle cellule delle isole, o è possibile ogni cellula isoletta potrebbe essere incapsulata per proteggerla contro l'attacco autoimmune che causa il diabete di tipo 1.
Il primo passo, tuttavia, è caricare le cellule dell'isoletta nel BioHub e trapiantarlo in una zona dell'addome conosciuta come omento. Questi studi dovrebbero iniziare entro il prossimo anno o anno e mezzo, ha detto il dott. Luca Inverardi, vice direttore della ricerca traslazionale presso il Diabetes Research Institute presso l'Università di Miami, dove si sta sviluppando il BioHub.
Dr. Camillo Ricordi, il direttore dell'istituto, ha dichiarato che il progetto è molto eccitante. "Stiamo assemblando tutti i pezzi del puzzle per sostituire il pancreas", ha detto.
"Inizialmente, dobbiamo andare a tappe e testare clinicamente i componenti del BioHub", ha detto. "Il primo passo è testare il ponteggio che funzionerà come un normale trapianto di cellule isolanti."
Il Diabetes Research Institute tratta già con successo il diabete di tipo 1 con trapianti di cellule insulari nel fegato.
Nel diabete di tipo 1, una malattia autoimmune, il sistema immunitario del corpo attacca e distrugge erroneamente le cellule beta contenute nelle cellule delle isole. Ciò significa che una persona con diabete di tipo 1 non può più produrre l'insulina di cui ha bisogno per ottenere zucchero (glucosio) nelle cellule del corpo, quindi deve sostituire l'insulina persa. Questo può essere fatto solo attraverso più iniezioni giornaliere o con una pompa per insulina attraverso un tubicino inserito sotto la pelle e cambiato ogni pochi giorni.
Sebbene il trapianto di cellule insulari abbia avuto molto successo nel trattamento del diabete di tipo 1, la condizione autoimmune sottostante è ancora qui. Poiché le cellule trapiantate provengono da donatori di cadavere, le persone che hanno trapianti di cellule insulari devono assumere farmaci immunosoppressori per prevenire il rigetto delle nuove cellule. Questo mette le persone a rischio di sviluppare complicazioni dal farmaco e, col tempo, il sistema immunitario distrugge le nuove cellule delle isole.
A causa di questi problemi, il trapianto di cellule insulari è generalmente riservato a persone il cui diabete è molto difficile da controllare o Chi non ha più consapevolezza dei bassi livelli di zucchero nel sangue potenzialmente pericolosi.
Julia Greenstein, vicepresidente di Cure Therapies per JDRF (ex Juvenile Diabetes Research Institute), afferma che i rischi del trapianto di cellule insulari superano attualmente i benefici per la salute persone con diabete di tipo 1.
È qui che entra in gioco il BioHub.
"Il BioHub è come un nido in cui le celle dell'isolotto si installeranno e saranno protette e curate", ha detto Inverardi. "È una struttura trasparente e piatta delle dimensioni di un quarto, è sagomata in modo da poter inserire le celle delle isole e è porosa per consentire [alle isole di sviluppare un nuovo apporto di sangue]."
Il dispositivo è fatto di un composto di silicone già in uso per altre condizioni mediche. "Il BioHub è … come un telaio aperto, con circa il 95% di aria, il design impedisce alle isole di ammassarsi insieme", ha detto Ricordi, aggiungendo che ciò probabilmente si tradurrebbe in un bisogno di un minor numero di celle isolotto. E, ha detto, il design consente ai ricercatori di aggiungere nuovi componenti man mano che vengono sviluppati e approvati.
In futuro, il BioHub potrebbe trovarsi in un contenitore ancora più naturale, come una vena legata che creerebbe un sacco per contenere le cellule delle isole, ha detto Ricordi. Il vantaggio di una vena è che l'apporto di sangue è già lì.
Inizialmente, i ricercatori impianteranno il BioHub nella sacca omental, un'area nel rivestimento della cavità addominale che collega lo stomaco ad altri organi addominali. Una volta lì, il BioHub avvertirebbe il cambiamento dei livelli di zucchero nel sangue e libererebbe l'insulina quando necessario.
Inverardi ha detto che uno dei maggiori vantaggi per il BioHub è che i ricercatori saranno facilmente in grado di trovare il sito migliore per trapiantare le cellule insulari, perché se un sito non funziona bene, il dispositivo può essere facilmente recuperato.
Inverardi e Ricordi si aspettano entrambi che questa fase vada bene, e si aspettano che il BioHub con le isole trapiantate inizi a produrre insulina.
Alla fine, i ricercatori spero di sviluppare e testare la soppressione immunitaria che si trova solo nell'area delle cellule delle isole, invece di interessare tutto il corpo. Un modo possibile per ottenere questo risultato, ha detto Inverardi, è incapsulare le cellule delle isole in un materiale che consente alle cellule di respirare e scambiare l'insulina, ma respingerà qualsiasi attacco immunitario. A questo punto, non ci sono scadenze programmate per le sperimentazioni cliniche di questa porzione del BioHub.
I ricercatori sperano anche di trovare fonti alternative per le cellule insulari da utilizzare nel BioHub. Tra le possibili vie di ricerca vi sono donatori viventi e affini; cellule di isole dai maiali; e isole prodotte da cellule staminali.
"Siamo entusiasti di questa ricerca", ha detto Greenstein. "Questo è un passo incrementale che indica il progresso, ma, fino a quando non elimineremo la necessità di immunosoppressione cronica, l'uso è limitato a coloro che hanno una grave incoscienza [a basso livello di zucchero nel sangue]."
