Alcuni scienziati svedesi hanno sviluppato un metodo più affidabile per creare cellule produttrici di insulina a partire da cellule staminali umane, dando nuovo impulso alla ricerca per il trattamento del diabete di tipo 1. Lo studio, pubblicato sulla rivista Stem Cell Reports , dimostra che queste cellule coltivate in laboratorio possono controllare efficacemente la glicemia nei test e persino invertire il diabete nei topi.
Il diabete di tipo 1 si sviluppa quando il sistema immunitario attacca e distrugge le cellule del pancreas che producono insulina. Senza insulina, l’organismo non è in grado di assorbire correttamente il glucosio dal flusso sanguigno, con conseguente pericoloso aumento della glicemia. La sostituzione di queste cellule perse è stata a lungo considerata una soluzione promettente, ma i precedenti tentativi di coltivarle a partire da cellule staminali hanno prodotto risultati incoerenti.
“Abbiamo sviluppato un metodo che permette di produrre in modo affidabile cellule produttrici di insulina di alta qualità a partire da diverse linee di cellule staminali umane. Questo apre nuove opportunità per future terapie cellulari personalizzate, che potrebbero ridurre il rigetto immunitario”, afferma Per-Olof Berggren, professore presso il Dipartimento di Medicina Molecolare e Chirurgia del Karolinska Institutet e autore corrispondente insieme a Siqin Wu, ricercatore presso Spiber Technologies AB (precedentemente al Karolinska Institutet).
Cellule insuliniche più mature e funzionali
Il nuovo approccio migliora il processo di produzione di queste cellule, ottenendo cellule produttrici di insulina più raffinate e funzionali rispetto a quelle prodotte con le tecniche precedenti. Negli esperimenti di laboratorio, le cellule hanno rilasciato insulina e mostrato una forte risposta ai livelli di glucosio.
Una volta trapiantate in topi diabetici, le cellule hanno gradualmente ripristinato la capacità degli animali di regolare la glicemia. I ricercatori hanno posizionato le cellule nella camera anteriore dell’occhio, consentendo loro di osservare come si sviluppavano e funzionavano nel tempo.
“Si tratta di una tecnica che utilizziamo per monitorare lo sviluppo e la funzione delle cellule nel tempo in modo minimamente invasivo”, spiega Per-Olof Berggren. “Abbiamo osservato che le cellule maturano gradualmente dopo il trapianto, mantenendo la loro capacità di regolare la glicemia per diversi mesi, il che dimostra il loro potenziale per future terapie.”
Superare sfide di lunga data
Le terapie con cellule staminali per il diabete di tipo 1 sono già in fase di sperimentazione clinica, ma si trovano ad affrontare diversi ostacoli. Un problema principale è rappresentato dal fatto che le cellule staminali spesso si trasformano in un mix di tipi cellulari utili e indesiderati, il che può aumentare i rischi. Un’altra difficoltà è che le cellule insulino-dipendenti coltivate in laboratorio spesso non sono sufficientemente mature per rispondere efficacemente al glucosio.
Per ovviare a questi problemi, i ricercatori hanno perfezionato il processo di coltura, consentendo alle cellule di formare aggregati tridimensionali naturali. Questo passaggio ha ridotto il numero di tipi cellulari indesiderati e migliorato la risposta delle cellule al glucosio.
“Questo potrebbe risolvere molti dei problemi che in passato hanno ostacolato lo sviluppo di trattamenti basati sulle cellule staminali per il diabete di tipo 1. Partendo da questa base, lavoreremo per la traslazione clinica con l’obiettivo di curare il diabete di tipo 1”, afferma Fredrik Lanner, professore presso il Dipartimento di Scienze Cliniche, Intervento e Tecnologia del Karolinska Institutet e ultimo autore dell’articolo.
Verso future terapie per il diabete
Lo studio è stato frutto della collaborazione tra il Karolinska Institutet e il KTH Royal Institute of Technology in Svezia. I finanziamenti sono stati forniti da diverse organizzazioni, tra cui il Consiglio svedese per la ricerca, STINT, la Fondazione Knut e Alice Wallenberg, la Fondazione Novo Nordisk, l’Advanced Grant del Consiglio europeo della ricerca (ERC), la Fondazione della famiglia Erling-Persson, la Fondazione Jonas e Christina af Jochnick, l’Associazione svedese per il diabete, Vinnova e il Programma di ricerca strategica sul diabete del Karolinska Institutet. Alcuni ricercatori dichiarano inoltre di avere legami con aziende, tra cui domande di brevetto e incarichi presso Spiber Technologies AB e Biocrine AB (per maggiori dettagli, si veda la pubblicazione).
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