Diabete: la terapia genica può normalizzare i livelli di glucosio nel sangue?
I ricercatori potrebbero aver appena trovato un modo per ripristinare i normali livelli di glucosio nel sangue in un modello murino di diabete di tipo 1, che potrebbe rivelarsi una soluzione promettente per le persone con diabete di tipo 1 o di tipo 2 in futuro.
Il dottor George Gittes, professore di chirurgia e pediatria presso la University of Pittsburgh School of Medicine in Pennsylvania, e il team hanno condotto lo studio. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Cellule staminali cellulari.
Il diabete di tipo 1, una malattia autoimmune cronica, colpisce circa 1,25 milioni di bambini e adulti negli Stati Uniti.
Il sistema immunitario che di solito distrugge i germi e le sostanze estranee lancia erroneamente un attacco alle cellule beta produttrici di insulina che si trovano nel pancreas, che si traduce quindi in livelli elevati di glucosio nel sangue.
Nel tempo, il diabete di tipo 1 può avere un effetto significativo sui principali organi e causare malattie cardiache e dei vasi sanguigni, danni ai nervi, reni, occhi e piedi, malattie della pelle e della bocca e complicazioni durante la gravidanza.
I ricercatori nel campo del diabete di tipo 1 hanno mirato a sviluppare un trattamento che preserva e ripristina la funzione delle cellule beta, che a sua volta reintegrerebbe l'insulina, responsabile dello spostamento del glucosio nel sangue nelle cellule per produrre energia.
Un ostacolo a questa soluzione è che le nuove cellule che derivano dalla terapia sostitutiva delle cellule beta verrebbero probabilmente distrutte anche dal sistema immunitario.
Per superare questo ostacolo, il team ha ipotizzato che altre cellule simili potrebbero essere riprogrammate per comportarsi in modo simile alle cellule beta e produrre insulina, ma che sono abbastanza diverse da non essere riconosciute e distrutte dal sistema immunitario.
Cellule alfa riprogrammate in cellule beta
Il team ha progettato un vettore virale adeno-associato (AAV) che ha fornito due proteine - Pdx1 e MafA - al pancreas del topo. Pdx1 e MafA supportano la proliferazione, la funzione e la maturazione delle cellule beta e possono infine trasformare le cellule alfa in cellule beta produttrici di insulina.
Le cellule alfa erano le candidate ideali per la riprogrammazione. Sono abbondanti, simili alle cellule beta e si trovano nel pancreas, il che aiuterebbe il processo di riprogrammazione.
L'analisi delle cellule alfa trasformate ha mostrato una riprogrammazione cellulare quasi completa per le cellule beta.
Il dottor Gittes e il team hanno dimostrato che in un modello murino di diabete, i livelli di glucosio nel sangue sono stati ripristinati per circa 4 mesi con la terapia genica. I ricercatori hanno anche scoperto che Pdx1 e MafA trasformano le cellule alfa umane in cellule beta in vitro.
"La terapia genica virale sembra creare queste nuove cellule produttrici di insulina che sono relativamente resistenti a un attacco autoimmune", spiega il dottor Gittes. "Questa resistenza sembra essere dovuta al fatto che queste nuove cellule sono leggermente diverse dalle normali cellule di insulina, ma non così diverse da non funzionare bene".
Il futuro della terapia genica del diabete
I vettori AAV sono attualmente oggetto di ricerca in studi di terapia genica umana e potrebbero essere consegnati al pancreas attraverso una procedura endoscopica non chirurgica, eventualmente. Tuttavia, i ricercatori avvertono che la protezione osservata nei topi non era permanente e 4 mesi di ripristino dei livelli di glucosio in un modello murino "potrebbero tradursi in diversi anni negli esseri umani".
"Questo studio è essenzialmente la prima descrizione di un singolo intervento clinicamente traducibile e semplice nel diabete autoimmune che porta a zuccheri nel sangue normali", afferma il dottor Gittes, "e soprattutto senza immunosoppressione".
"Uno studio clinico su entrambi i diabetici di tipo 1 e di tipo 2 nell'immediato futuro prevedibile è abbastanza realistico, data l'impressionante natura dell'inversione del diabete, insieme alla fattibilità nei pazienti di fare la terapia genica AAV".
Dr. George Gittes
Gli scienziati stanno testando la terapia genica su primati non umani. In caso di successo, inizieranno a collaborare con la Food and Drug Administration (FDA) per approvare l'uso negli esseri umani con diabete.
