Trapiantare le cellule pancreatiche che producono insulina in persone con diabete di tipo 1 è emerso come trattamento innovativo per milioni di pazienti negli ultimi decenni. Tuttavia, uno degli ostacoli alla sua efficacia è la risposta autoimmune naturale del corpo, che si traduce nella morte delle cellule impiantate.
Il progetto ELASTISLET, finanziato dall’UE, ha sviluppato un materiale semi-permeabile e biocompatibile per incapsulare e proteggere le cellule impiantate dagli attacchi immunitari mentre vengono integrate nel corpo del paziente.
Pur essendo impermeabile alle cellule immunitarie, agli anticorpi e ad altri visitatori indesiderati, il bio-rivestimento consente all’ossigeno, ai nutrienti e al glucosio nella capsula protettiva e all’insulina di entrare nel flusso sanguigno.
“Questo progetto rappresenta la fase preclinica dello sviluppo di questa soluzione bioingegneristica e abbiamo lavorato alla bioproduzione, alla modifica chimica e alla caratterizzazione dei materiali intelligenti al centro della nostra strategia di incapsulamento. Il progetto sta concludendo questi studi preclinici. Partendo dal successo di questa fase, saremo presto pronti per iniziare gli studi clinici di primo livello nei pazienti con diabete di tipo 1 “, afferma José Carlos Rodríguez-Cabello, coordinatore del progetto, dell’ Università di Valladolid in Spagna.
Utilizzando le cellule staminali
Il progetto spera di risolvere un’altra barriera al trattamento del trapianto di cellule, che è la necessità di grandi quantità di cellule pancreatiche da donatori deceduti. Attualmente i ricercatori stanno sperimentando cellule staminali umane che sono indotte a diventare cellule produttrici di insulina.
I ricercatori hanno studiato sia le isole pancreatiche incapsulate che le cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo incapsulate per determinare il loro comportamento e funzionalità dopo l’impianto in modelli preclinici. Anche questi studi preclinici sono in fase di completamento.
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L’approccio multidisciplinare del progetto si basa sulla biologia sintetica, sulla nanobiotecnologia e sulla biologia molecolare e cellulare.
I materiali intelligenti e bioingegnerizzati da utilizzare nelle capsule ELASTISLET sono denominati recombinamer tipo elastina e non sono mai stati testati prima per trattare il diabete. Sono ispirati da una proteina naturale, l’elastina, che si trova nel tessuto connettivo del corpo.
Questi vantaggi consentono alle capsule di imitare l’ambiente naturale del tessuto per garantire che non provochino una risposta immunitaria.
Altre applicazioni
“I biomateriali intelligenti al centro delle nostre soluzioni terapeutiche stanno emergendo con forza straordinaria, non solo nel campo della terapia cellulare, ma anche in molte diverse aree della biomedicina, come la medicina rigenerativa, l’ingegneria tissutale e la somministrazione di farmaci”, afferma Rodríguez -Cabello. “I nostri sforzi contribuiscono così a fornire ulteriori prove della loro versatilità e del loro straordinario potenziale di impatto su altre malattie e condizioni”.
Il diabete di tipo 1 comporta un aumento del rischio di sviluppare una serie di problemi potenzialmente letali a lungo termine. Livelli errati di glucosio possono provocare danni a una varietà di tessuti e organi, in particolare vasi sanguigni, cuore e reni, occhi e nervi.
Secondo il progetto, il numero di persone con diabete in Europa dovrebbe raggiungere i 38 milioni entro il 2030.
