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Bioingegneria
Biocapsule producenti insulina
Traduzione di Carmelo D'Alessio
Alcuni bioingegneri della University of Illinois di Chicago (USA) hanno sviluppato una capsula impiantabile in grado di rilasciare una costante quantità di insulina nel circolo ematico. Le dimensioni del poro di queste biocapsule sono controllate in modo che le cellule contenute all'interno siano protette dai componenti cellulari ed umorali del sistema immunitario.
I ricercatori hanno usato speciali tecniche di micromeccanica e microfabbricazione per ottenere membrane di silicone relativamente resistenti e biochimicamente inerti. Lo spessore del foro (24.5 nm) era tale da essere impermeabile alle immunoglobuline ed alle molecole. Inoltre, la superficie della biocapsula respinge le cellule e le proteine indesiderate, allo scopo di prevenire contaminazione biologica dovuta all'occlusione dei pori.
Si è dimostrato che il glucosio potrebbe oltrepassare la membrana e che anche l'insulina è capace di diffondersi tra le camere della membrana stessa.
Le biocapsule venivano riempite con cellule coltivate di insulinoma (tumore delle cellule beta pancreatiche, solitamente benigno e caratterizzato da una secrezione eccessiva d'insulina, ndt) di topo ad una concentrazione di circa 3.500 per capsula. Quando nelle capsule venivano introdotte solo cellule, queste formavano aggregati che diventavano ipossici al centro mostrando segni di necrosi.
Per evitare che ciò accadesse, le cellule sono state prima incluse in una matrice di collageno o di collageno-chitosano. Così le cellule sono state in grado di secernere insulina, soprattutto con la matrice di collageno. Mentre le cellule erano vitali, la loro capacità di proliferare era inibita.
La Dott.ssa Lara Leoni, uno dei ricercatori, ha notato che "il prossimo passo per giungere alla progettazione di un efficace sistema di immunoisolamento, dovrebbe essere quello di poter controllare la proliferazione cellulare, mantenendo nello stesso tempo la capacità vitale e secretoria delle cellule".
Il team ha impiantato le biocapsule in piccoli animali, osservando alcuni successi a breve termine. Quando la ricerca raggiungerà la fase dei trial clinici, le biocapsule saranno probabilmente riempite con cellule staminali pancreatiche.
Un altro ricercatore, il Dr. Desai ha aggiunto che "se si usano cellule staminali pancreatiche, finché queste si procurano sostanze nutrienti ed ossigeno all'interno della capsula, vivono indefinitivamente, come avviene nel corpo sano. Pensiamo che ciò sia promettente perché rappresenta una delle prime applicazioni della nanotecnologia in questo campo". Ci sono anche altre potenziali applicazioni su cui questo team sta lavorando, tra cui le cellule neurosecretorie per il trattamento di malattie come il Morbo di Alzheimer e di Parkinson.
Tratto da: Reuters Health - Fonte: IEEE Trans Biomed Eng 2001;48:1335-1341
Traduzione e adattamento a cura di: Carmelo D'AlessioData ultimo aggiornamento: Lunedì, 26 Novembre 2001 6:30:00
URL: http://www.progettodiabete.org/news/n2001_112.html
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