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I ricercatori dell’Università di Ginevra (UNIGE) e degli Ospedali Universitari di Ginevra (HUG) hanno raggiunto un significativo progresso nella lotta contro il diabete di tipo 1. Utilizzando un innovativo idrogel che supporta le cellule produttrici di insulina una volta trapiantate nel corpo, il team ha regolato con successo i livelli di zucchero nel sangue nei topi diabetici. Questo successo sperimentale va oltre i metodi convenzionali di trapianto e apre la strada allo sviluppo di un pancreas bioartificiale che potrebbe eliminare la necessità di iniezioni di insulina.
Il diabete di tipo 1 si verifica quando il sistema immunitario distrugge le cellule β che producono insulina nel pancreas, causando un squilibrio cronico dei livelli di zucchero nel sangue.
Le persone con questa condizione devono iniettare insulina ogni giorno per tutta la vita.
Trapiantarsi isolotti pancreatici—piccoli gruppi di cellule produttrici di insulina e altri ormoni—può temporaneamente ripristinare il controllo della glicemia ed eliminare la necessità di iniezioni di insulina.
Tuttavia, questo metodo è limitato dalla carenza di donatori e dall’alto rischio di rifiuto. Inoltre, quando gli isolotti vengono infusi nel fegato – il sito standard del trapianto – soffrono di infiammazione, perdita della matrice naturale di supporto e scarsa fornitura di sangue, tutti elementi che compromettono la loro sopravvivenza.
Un team di UNIGE e HUG, guidato da Ekaterine Berishvili, Professore Associato nel Dipartimento di Chirurgia e presso il Centro per il Diabete della Facoltà di Medicina di UNIGE e Capo del Laboratorio di Isolamento Cellulare e Trapianto presso il Servizio Trapianto degli Ospedali Universitari di Ginevra (HUG), ha sviluppato un innovativo idrogel chiamato Amniogel, progettato per superare questi ostacoli.
Derivato dalla membrana amniotica umana—lo strato più interno delle membrane che circonda il feto, facilmente ottenuto dalla placenta dopo la nascita—essa ripristina i segnali di sopravvivenza persi durante l’isolamento degli isolotti e permette a una rete microvascolare di auto-assemblarsi all’interno del costrutto prima del trapianto.
Una volta impiantata, questa rete preformata si collega all’apporto di sangue dell’ospite, supportando la funzione dell’innesto duraturo.
Nei test di laboratorio, il gel rallenta anche la migrazione delle cellule immunitarie citotossique, suggerendo che possa aiutare a proteggere l’innesto all’inizio del trapianto.
I risultati, ottenuti nell’ambito del progetto europeo VANGUARD, sono pubblicati sulla rivista Trends in Biotechnology.
“Questo gel crea un ambiente protettivo, simile a un naturale, in cui incorporiamo isolotti pancreatici insieme a cellule che formano i vasi. Prima del trapianto, queste cellule si auto-organizzano in una rete di microvasi che circondano gli isolotti, così che l’innesto arrivi prevascolarizzato,” spiega Ekaterine Berishvili.
Trapiantato con successo in topi diabetici, questo costrutto — innesti sottili a forma di disco di circa 9 mm di diametro — è stato in grado di mantenere livelli normali di zucchero nel sangue per almeno 100 giorni, l’intera durata del follow-up, superando sia gli isolotti trapiantati da soli sia i costrutti senza vascolarizzazione ingegnerizzata.
Amniogel viene inoltre prodotto tramite un processo compatibile con GMP, un requisito chiave per la futura traduzione clinica.
“Queste prove sperimentali rappresentano un passo decisivo verso lo sviluppo di un pancreas bioartificiale funzionale”, ha dichiarato con entusiasmo il ricercatore.
“Il prossimo passo, per considerare un’applicazione clinica, sarà produrre innesti più grandi—o un numero maggiore di essi—per soddisfare i requisiti per l’uso umano.” Inoltre, Amniogel potrebbe essere utilizzato per ospitare molti altri tipi di cellule, aprendo così la strada a terapie di trapianto cellulare oltre il diabete.
Immagine: Berishvili Lab, University of Geneva
