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Fonti rinnovabili di Beta cellule: dal tessuto pancreatico ai neuroni cerebrali
A cura di Carmelo D’Alessio e Linda Possanzini
Il trapianto di isole pancreatiche si è mostrato efficace nel trattamento di alcuni gravi casi di diabete di tipo 1, ma attualmente tali cellule si prelevano da donatori cadaveri. Il processo di isolamento è molto laborioso e non fornisce un numero di isole sufficiente da permetterne un uso generalizzato e diffuso. Per questo, la ricerca è orientata anche verso la rigenerazione del tessuto pancreatico. Il reperimento di fonti rinnovabili di cellule beta è quindi prioritaria e, un aiuto in tale direzione, può essere sicuramente offerto dai promettenti studi sulle cellule staminali umane.
I ricercatori della JDRF in Canada ed in Massachusetts hanno stimolato la nascita di nuove cellule beta secernenti insulina trattando le isole pancreatiche umane con una miscela di due peptidi: il fattore della crescita epidermica (EGF) e la gastrina.
Il trattamento ha fatto sì che le cellule “precursori” primitive che si trovano nelle isole pancreatiche – note come cellule duttali – si siano sviluppate in cellule beta, aumentando sia la massa cellulare beta totale che i livelli d’insulina nelle isole pancreatiche. Infatti, secondo questi nuovi dati, questo tipo di terapia è in grado di aumentare il numero di cellule beta fino a tre volte. Questo risultato rappresenta un importante passo avanti per comprendere come rigenerare le cellule beta nei soggetti affetti da diabete. L’articolo sarà pubblicato nel numero di Giugno del Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism.
Quest’approccio farmacologico combinato per dare origine a delle cellule beta ricrea essenzialmente il processo attraverso cui le cellule beta vengono normalmente formate durante lo sviluppo fetale. Questo fenomeno, chiamato neogenesi insulare, termina solitamente alla nascita. La terapia è strutturata in due fasi: l’EGF (dato in bassi dosaggi) fa sì che le cellule precursori ìpancreatiche si moltiplichino nella prima fase, e poi la gastrina (somministrata in dosaggi elevati) fa sì che le cellule precursori si differenzino finché le cellule diventino delle cellule beta mature. I fattori di crescita non sono efficaci a meno che non siano somministrati in combinazione, e la neogenesi delle cellule beta si ferma quando vengono interrotte le iniezioni, in questo modo il medico è in grado di tenere sotto controllo la loro crescita.
Secondo il Dr. Richard Insel, Vice Presidente Esecutivo del settore per la ricerca della JDRF: “La rigenerazione delle cellule beta è uno dei maggiori obiettivi della JDRF visto che potrebbe fornire le giuste capacità per ristabilire la funzione delle cellule beta evitando il trapianto, che invece richiede una fonte consistente di isole. I nuovi risultati pubblicati sono eccitanti e forniscono la prova dell’efficacia di questa combinazione terapeutica sulle cellule beta umane.”
In base a questo recente successo, la sperimentazione sull’uomo inizierà alla fine di quest’anno per vedere se il trattamento è in grado di aiutare i pazienti a riacquistare almeno in parte la loro funzione di secernere insulina. In queste sperimentazioni ai pazienti verranno praticate delle iniezioni dei due fattori della crescita una o due volte al giorno per diverse settimane, al fine di spronare la crescita delle nuove cellule beta.
Le future sperimentazioni cliniche nei pazienti di tipo 1 utilizzeranno analoghi dell’EFG e della gastrina e saranno condotti dalla Transition Therapeutics. La società ha ottenuto l’approvazione dalla FDA a Gennaio per testare la combinazione nei pazienti di tipo 2 in una sperimentazione clinica separata.
In un altro studio, recentemente pubblicato sulla rivista PLoS Medicine, Seung Kim ed i suoi colleghi della Stanford University (USA), propongono che si dovrebbero osservare, oltre i precursori delle cellule pancreatiche e le staminali embrionali, anche altri tipi di precursori cellulari per realizzare il ripristino della funzione beta-cellulare.
La ragione di questo approccio sperimentale deriva dall’osservazione che, sebbene le isole pancreatiche siano la principale fonte d’insulina nell’uomo, in alcune specie invertebrate, come la Drosophila (moscerino della frutta), la maggior parte dell’insulina circolante è prodotta dai neuroni cerebrali. È interessante notare che, il gene che codifica l’insulina è trascritto anche da alcuni neuroni dei vertebrati, sebbene non sia chiaro se esse producono o secernono la proteina dell’insulina.
Kim ed i suoi colleghi hanno preso cellule umane neurali progenitrici dal cervello e le hanno esposte ad una serie di segnali, normalmente coinvolti nello sviluppo delle isole pancreatiche. In questo modo, sono stati capaci di produrre cellule insulino-secernenti sensibili al glucosio in vitro. Dopo averle trapiantate in topi immunocompromessi e aver somministrato loro glucosio, si sono rilevate insulina umana e C-peptide circolanti derivati dai precursori della proinsulina.
Naturalmente, i risultati ottenuti nei topi non implicano che tali trattamenti siano automaticamente efficaci nell’uomo e, prima che qualsiasi terapia possa diventare disponibile, ci sono molti ostacoli da superare. I più importanti sono la stabilità e la sicurezza a lungo termine delle cellule (nel topo le cellule rimanevano differenziate e non originavano tumori), e come regolare un tale processo per produrre numeri molto più grandi di cellule necessarie per la terapia umana. Ciò nonostante, lavori come questi del Dr. Kim, potrebbero indicare la direzione futura del trattamento del diabete.
Bibliografia
- Researchers Make New Beta Cells Grow from Pancreatic Tissue – Fonte: www.jdrf.org
- Differentiation of Insulin-Producing Cells from Human Neural Progenitor Cells – Fonte: PLoS Medicine Vol. 2, Issue 4, April 2005
Traduzione, adattamento e sintesi a cura di Carmelo D’Alessio e Linda Possanzini
Data ultimo aggiornamento: Venerdì, 20 Maggio 2005 6:30:00
URL: http://www.progettodiabete.org/news/2005/n2005_030.html