Un implant a vindecat diabetul la șoareci. Sunt speranțe pentru tratament și în cazul oamenilor?

O echipă de cercetători a demonstrat că, folosind un dispozitiv minuscul, se pot implanta celule secretoare de insulină în șoareci diabetici. Odată implantate, celulele secretă insulină ca răspuns la zahărul din sânge, făcând diabetul de tip 1 reversibil.

Diabetul este o boală cronică ce apare fie atunci când pancreasul nu produce suficientă insulină, fie când organismul nu poate utiliza în mod eficient insulina pe care o produce. Această boală este o cauză majoră de orbire, insuficiență renală, atacuri de cord, accident vascular cerebral și amputare a membrelor inferioare.

Este diabetul reversibil?

Cele mai puternice dovezi de până acum sugerează că diabetul de tip 2 poate intra în remisie prin scăderea în greutate. Remisiunea este mai probabilă dacă diabeticul pierde în greutate cât mai curând posibil după diagnosticul de diabet. Cu toate acestea, există și dovezi care indică faptul că diabetul poate intra în remisie la 25 de ani după diagnostic.

Nu există o dietă specială pentru persoanele cu diabet zaharat sau cele care vizează remisia diabetului, dar există undele indicii că urmarea dietei mediteraneene sau a unei diete cu conținut scăzut de carbohidrați ar fi cele mai bune modalități de abordare.

Dar diabetul de tip 1 ar putea să intre în remisie și să se vindece complet? Într-un studiu¹ pe șoareci, apărut în jurnalul Science Translational Medicine, o echipă de cercetare condusă de specialiști în diabet și ingineri biomedicali de la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis și de la Universitatea Cornell au demonstrat că un implant ar putea face diabetul reversibil.

Diabetul a intrat în remisie la șoarecii cu implanturi

Potrivit autorilor studiului, se pot lua mostre din pielea unei persoane sau celule adipoase, se pot trasnforma în celule stem, după care, acestea pot fi crescute drept celule secretoare de insulină. Problema este că la persoanele cu diabet de tip 1, mai spun cercetătorii, sistemul imunitar atacă acele celule secretoare de insulină și le distruge. 

Pentru a livra aceste celule pe post de terapie, era nevoie de dispozitiv pentru a găzdui celule care secretă insulină ca răspuns la zahărul din sânge, în timp ce protejează acele celule de răspunsul imunitar.

În cercetările anterioare, savanții au dezvoltat și perfecționat o metodă de fabricare a celulelor stem pluripotente induse și apoi de creștere a acestor celule stem în celule beta secretoare de insulină. Aceștia au folosit anterior aceste celule beta pentru remisia diabetului la șoareci, dar nu era clar cum celulele secretoare de insulină ar putea fi implantate în siguranță persoanelor cu diabet.

Dispozitivul folosit în studiu, care are aproximativ lățimea câtorva fire de păr, este micro-poros, având deschizături prea mici pentru ca alte celule să se strecoare înăuntru, astfel încât celulele secretoare de insulină nu pot fi distruse de celulele imune, care sunt mai mare decât deschizăturile, afirmă cercetătorii.

Oamenii de știință precizează că una dintre provocări era protejarea celulelor din interiorul implantului fără a le înfometa, deoarece acestea mai au nevoie de substanțe nutritive și oxigen din sânge pentru a rămâne în viață. Cu ajutorul acestui dispozitiv, se pare că problema a fost rezolvată: în acel mediu, celulele rămân sănătoase și funcționale, eliberând insulină ca răspuns la nivelul zahărului din sânge.

Cercetătorii au lucrat intens spre a dezvolta biomateriale care pot ajuta la implantarea celulelor beta în siguranță la animale și, în cele din urmă, la persoanele cu diabet de tip 1. În ultimii ani au fost încercate mai multe implanturi, cu diferite niveluri de succes. 

Pentru acest studiu, echipa a dezvoltat în cele din urmă ceea ce a numit un dispozitiv de încapsulare a celulelor integrate în nanofibre (NICE). Au umplut implanturile cu celule beta secretoare de insulină care au fost fabricate din celule stem și apoi au implantat dispozitivele în abdomenul șoarecilor cu diabet.

Proprietățile combinate structurale, mecanice și chimice ale dispozitivului utilizat au împiedicat alte celule ale șoarecilor să izoleze complet implantul, adică să-l sufoce și să-l facă ineficient. Cercetătorii spun că implanturile au plutit liber în interiorul animalelor și, când au fost îndepărtate după aproximativ șase luni, celulele secretoare de insulină din interiorul implanturilor încă funcționau, deci dispozitivul este unul rezistent și sigur.

Celulele din implanturi au continuat să secrete insulină și să controleze zahărul din sânge la șoareci timp de până la 200 de zile, funcționând în ciuda faptului că șoarecii nu au fost tratați cu nimic pentru a li se suprima sistemul imunitar. Autorii studiului declară că este indicat să nu se suprime sistemul imunitar cu medicamente, deoarece acest lucru lasă pacientul vulnerabil la infecții.

Astfel, dispozitivul folosit în aceste experimente a protejat celulele implantate de atacul sistemelor imunitare ale șoarecilor, cercetătorii concluzinând că dispozitive similare ar putea funcționa la fel și în cazul oamenilor, deci la persoanele cu diabet insulino-dependent. Savanții nu pot prezice cât de mult ar putea trece înainte ca o astfel de strategie să poată fi utilizată clinic, pentru ființe umane, dar intenționează să continue cercetările în acest scop.

Cum se tratează în prezent diabetul de tip 1?

Tratamentul pentru diabetul de tip 1 include în prezent administrarea insulinei, numărarea carbohidraților, a grăsimilor și a proteinelor, monitorizarea frecventă a zahărului din sânge, consumul de alimente sănătoase, exercițiile fizice regulate și menținerea unei greutăți normale. 

În septembrie 2016, Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA) a aprobat primul pancreas artificial pentru persoanele cu diabet de tip 1 care au vârsta de cel puțin 14 ani. Un al doilea pancreas artificial a fost aprobat în decembrie 2019. Dispozitivul implantat conectează un monitor continuu de glucoză, care verifică nivelul zahărului din sânge la fiecare cinci minute, cu o pompă de insulină. Dispozitivul furnizează automat cantitatea corectă de insulină atunci când monitorul indică necesitatea acestuia. Mai multe sisteme de pancreas artificial se află în prezent în studii clinice.

Scopul tratamentului pentru diabetul de tip 1 este de a menține nivelul zahărului din sânge cât mai aproape de normal pentru a întârzia sau a preveni complicațiile. În general, obiectivul este ca pacientul să mențină nivelul glicemiei în timpul zilei, înainte de mese, între 80 și 130 mg/dL, iar la două ore după masă să nu depășească 180 mg/dL.

 

Sursă foto: Shutterstock
Bibliografie:
Science Translational Medicine - A nanofibrous encapsulation device for safe delivery of insulin-producing cells to treat type 1 diabetes
https://stm.sciencemag.org/content/13/596/eabb4601
1. Studiul „A nanofibrous encapsulation device for safe delivery of insulin-producing cells to treat type 1 diabetes”, apărut în Science Translational Medicine (2021), Vol. 13, Issue 596, eabb4601, DOI: 10.1126/scitranslmed.abb4601, autori: Xi Wang, Kristina G. Maxwell et al.
Mayo Clinic - Type 1 diabetes 
https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/type-1-diabetes/diagnosis-treatment/drc-20353017


Te-ar mai putea interesa și...


 

 

 

Pentru a comenta este nevoie de
Comentarii 0