Diabete: la coppia di farmaci aiuta il corpo a reintegrare le cellule che producono insulina
Gli scienziati hanno compiuto un passo fondamentale nella ricerca di una cura per il diabete che ripristini la capacità del corpo di produrre insulina.
Hanno creato un nuovo cocktail di farmaci che può indurre le cellule produttrici di insulina a rigenerarsi a una velocità abbastanza veloce da funzionare nei trattamenti umani.
Il recente studio condotto dai ricercatori della Icahn School of Medicine del Mount Sinai a New York City, NY, rivela come una nuova combinazione di due classi di farmaci possa far replicare le cellule beta umane adulte a una velocità del 5-8% al giorno.
Il team riporta i risultati in un documento che compare nella rivista Metabolismo cellulare.
"Siamo molto entusiasti di questa nuova osservazione", afferma l'autore principale Dr. Andrew F. Stewart, che è direttore del Mount Sinai Diabetes, Obesity and Metabolism Institute, "perché, per la prima volta, siamo in grado di vedere i tassi di replicazione delle cellule beta delle cellule umane che sono sufficienti per ricostituire la massa delle cellule beta negli esseri umani ".
In un lavoro precedente, il team aveva studiato una piccola molecola che blocca un enzima chiamato chinasi 1A (DYRK1A) a doppia specificità regolata da tirosina-fosforilazione. Questa molecola ha portato a un tasso di proliferazione delle cellule beta dall'1,5 al 3 percento.
Nel nuovo studio, il team ha dimostrato come l'aggiunta di una piccola molecola di una diversa classe di farmaci aumentasse il tasso di proliferazione a una media del 5-8%. Il secondo farmaco blocca i membri della superfamiglia beta del fattore di crescita trasformante (TGFβSF).
Tuttavia, sebbene lo studio abbia compiuto un passo importante dimostrando che la combinazione di farmaci può rigenerare le cellule beta abbastanza velocemente per il trattamento, c'è ancora del lavoro da fare.
Come spiega il dottor Stewart, "Il prossimo grande ostacolo è capire come consegnarli direttamente al pancreas".
Diabete, insulina e cellule beta
Il diabete è una malattia in cui la glicemia sale a livelli dannosi. La glicemia alta persistente danneggia i vasi sanguigni, i nervi e altri sistemi del corpo. Può portare a perdita della vista, malattie renali e problemi cardiaci.
I livelli di glucosio nel sangue aumentano a causa delle difficoltà con la produzione e l'utilizzo di insulina, un ormone che aiuta le cellule del corpo ad assorbire e utilizzare il glucosio per produrre energia.
Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità, le stime suggeriscono che potrebbero esserci fino a 300 milioni di persone in tutto il mondo con il diabete entro il 2025.
Negli Stati Uniti, il diabete colpisce circa il 9,4% della popolazione, il che equivale a circa 30,3 milioni di persone. Il National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases suggerisce che ci sono altri 84,1 milioni di adulti con prediabete.
Esistono due tipi principali di diabete: tipo 1 e tipo 2. Circa il 90-95% degli adulti con diabete ha il tipo 2.
Nel diabete di tipo 1, la mancanza di controllo della glicemia si verifica perché il sistema immunitario distrugge le cellule beta produttrici di insulina nel pancreas.
Il diabete di tipo 2 di solito inizia con la resistenza all'insulina, una condizione in cui le cellule diventano meno efficaci nell'uso dell'insulina. Il pancreas inizialmente compensa producendo più insulina, ma questa non è una soluzione a lungo termine e alla fine i livelli di glucosio nel sangue salgono.
Sebbene i due tipi presentino differenze, studi recenti rivelano che il diabete di tipo 1 e di tipo 2 condividono una caratteristica importante: una ridotta disponibilità di cellule beta produttrici di insulina funzionanti.
"Tariffe precedentemente irraggiungibili"
Il dottor Stewart afferma che nessuno dei farmaci attualmente disponibili per il trattamento del diabete è sufficientemente efficace nel far rigenerare le cellule beta umane.
I ricercatori stanno studiando altri approcci, come il trapianto di cellule beta o del pancreas e trattamenti che utilizzano cellule staminali per generare nuove cellule beta. Tuttavia, nessuno di questi è ampiamente utilizzato, osserva il dottor Stewart.
Nel lavoro precedente, lui ei suoi colleghi avevano dimostrato che un inibitore di DYRK1A chiamato armina era in grado di stimolare una proliferazione prolungata di cellule beta umane adulte in colture di laboratorio.
Inoltre, i topi con cellule beta umane al posto delle proprie sono stati in grado di mantenere i livelli di zucchero nel sangue nell'intervallo normale dopo il trattamento con l'armina.
Questo è stato un importante passo avanti. Tuttavia, il tasso di produzione di nuove cellule beta era troppo basso perché il trattamento fosse efficace negli esseri umani con diabete.
I ricercatori hanno avuto l'idea di aggiungere un inibitore del TGFβSF all'armina mentre stavano studiando un tipo di tumore benigno che si forma nelle cellule beta. Questo ha scoperto una nuova serie di obiettivi per farmaci che potrebbero aumentare la proliferazione delle cellule beta.
Quindi, lo scopo del recente studio era di indagare se la combinazione delle due classi di farmaci potesse funzionare - e lo ha fatto.
I ricercatori scrivono che lo studio rivela come il blocco della "segnalazione di DYRK1A e TGFβSF induca tassi di proliferazione di cellule beta umane notevoli e precedentemente irraggiungibili [...] e di fatto aumenti il numero di cellule beta umane e murine".
Lo studio esplora anche i meccanismi alla base del "notevole tasso di proliferazione". I risultati mostrano che la combinazione di farmaci funziona non solo nelle cellule beta che gli scienziati hanno recuperato da "isole umane normali cadaveriche", ma anche nelle cellule beta che sono cresciute da cellule staminali umane e "quelle da persone con diabete di tipo 2".
"Poiché questi farmaci hanno effetti su altri organi del corpo, ora abbiamo bisogno di sviluppare metodi per fornire questi farmaci specificamente alla cellula beta negli esseri umani".
Dr. Andrew F. Stewart
