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Il trapianto da maiale a scimmia tratta il diabete
L'utilizzo di tessuto embrionale per i trapianti di organi interspecie offre un modo per eludere il sistema immunitario dell'ospite, affermano gli scienziati che hanno utilizzato il metodo per trattare il diabete di tipo 1 nei primati. Trapiantando il tessuto pancreatico embrionale dai maiali alle scimmie, i ricercatori israeliani riferiscono di essere stati in grado di invertire la carenza di insulina dei primati.
La chiave, dicono i ricercatori, è la capacità del tessuto embrionale di crescere in un nuovo pancreas che utilizza i vasi sanguigni dell'animale ospite. I vasi sanguigni dell'ospite non sono soggetti alla pericolosa reazione immunitaria che da sempre perseguita gli xenotrapianti di materiale pancreatico maturo.
Il gruppo di ricerca, guidato da Yair Reisner dell'Istituto Weizmann, sostiene che i risultati, pubblicati nell'ultimo numero della rivista PNAS , potrebbe offrire un'interessante terapia sostitutiva per il diabete di tipo 1, una malattia autoimmune in cui la distruzione del pancreas significa che i malati si affidano alle iniezioni dell'ormone insulina per controllare i livelli di zucchero nel sangue.
In uno studio precedente, i ricercatori hanno trovato prove che il tessuto pancreatico semiformato prelevato da embrioni di maiale a 42 giorni di gestazione sembrava offrire la migliore combinazione di caratteristiche per lo xenotrapianto. Secondo Reisner, se vengono raccolti troppo presto, potrebbero non esserci abbastanza cellule pancreatiche parzialmente differenziate. Ma se preso troppo tardi, la capacità dei tessuti di crescere in un nuovo organo è diminuita, forse perché contengono troppo poche cellule staminali, mentre aumenta la loro capacità di causare il rigetto immunitario.
Nell'ultimo studio, i ricercatori hanno trapiantato tessuto pancreatico di maiale di 42 giorni in scimmie con diabete di tipo 1 indotto. La prima coppia di animali coinvolti nello studio è morta subito dopo il trapianto per un'infezione causata da un'eccessiva terapia immunosoppressiva.
La seconda coppia di animali ha ricevuto un'immunoterapia più lieve ed è sopravvissuta per un anno. Inoltre, entro cinque mesi dal trattamento, gli animali avevano sviluppato nuovi pancreas e non dipendevano più dalle iniezioni di insulina. Ciò indica che gli organi sostitutivi avevano isole sufficienti: minuscole strutture che producono insulina costituite da circa 1.500 cellule beta, che hanno i propri intricati sistemi vascolari.
I test radioimmunologici hanno confermato che l'insulina prodotta dalla scimmia era suina, mentre la rete di vasi che attraversava il nuovo organo era costituita da cellule ospiti. Questo è importante perché significava che il sistema immunitario della scimmia non ha attaccato i vasi, dice Reisner.
Questo tipo di reazione immunitaria è stato uno spauracchio per i ricercatori, dice, perché i primati, compresi gli umani, producono una classe di anticorpi che attaccano le molecole di zucchero che ricoprono il tessuto dei vasi sanguigni dei maiali.
Nessun rifiuto: I marcatori rossi fluorescenti mostrano che i vasi sanguigni in un pancreas trapiantato sono di origine scimmia. La colorazione verde limitata suggerisce che sono presenti pochi vasi sanguigni di maiale.
È ancora necessaria una terapia immunosoppressiva significativa per ridurre altri tipi di reazione immunitaria dell'ospite contro le cellule pancreatiche del maiale. Ma Reisner afferma che questo è al livello tipico della medicina dei trapianti, anche se i ricercatori riferiscono che entrambi gli animali sono morti per infezioni e tossicità da farmaci un anno dopo i loro trapianti. Aggiunge che c'è spazio per ridurre ulteriormente la quantità di terapia richiesta. Stiamo mettendo a punto le cose per ridurre i livelli di tossicità, dice. La cosa importante è che abbiamo deciso di dimostrare che un pancreas potrebbe essere coltivato in questo modo e che potrebbe correggere i livelli di glucosio incontrollati causati dal diabete, che è quello che abbiamo fatto.
Reisner crede che la tecnica potrebbe eventualmente aiutare gli esseri umani con la stessa condizione. I trapianti di pancreas da uomo a uomo si sono dimostrati efficaci, ma la mancanza di donatori limita fortemente il numero di tali trattamenti disponibili. Lo scopo di questo studio era dimostrare che potremmo potenzialmente avere un metodo per fornire una fonte illimitata di trapianto per il trattamento del diabete.
Tuttavia, Reisner, che è un consulente scientifico e detiene un'equità con Tissera, che ha sostenuto la ricerca, afferma che è necessario molto lavoro prima che il metodo di xenotrapianto possa essere utilizzato clinicamente.
Gordon Weir , capo dell'Islet Transplantation and Cell Biology Center, presso il Joslin Diabetes Center della Harvard Medical School, afferma che è troppo presto per cancellare fonti diverse dal tessuto embrionale di 42 giorni per la crescita di nuove isole. Non sono necessariamente convinto dal numero di 42 giorni, dice. Alcune persone hanno avuto buoni risultati con il tessuto neonatale. Aggiunge che anche il tessuto pancreatico maturo trapiantato può essere infiltrato in una certa misura dai vasi sanguigni dell'ospite.
Stanno emergendo anche altri approcci per invertire il diabete di tipo 1. Di particolare interesse sono i metodi che cercano di riprogrammare il sistema immunitario di un paziente per impedirgli di attaccare il pancreas. Di recente, è stato riferito che la distruzione delle cellule immunitarie che uccidono il pancreas e la loro sostituzione con le cellule staminali di una paziente può aiutarla a ottenere il controllo sui livelli di zucchero nel sangue.
Un approccio più estremo consiste nell'eliminare completamente il sistema immunitario di un diabetico e ricostruirlo utilizzando le sue cellule staminali del midollo osseo, una strategia che ha sollevato alcuni problemi di sicurezza.
Questo è un approccio interessante che cerca di evitare i trapianti, afferma Reisner. Potrebbe funzionare se usato all'inizio della malattia, mentre il paziente ha ancora del tessuto pancreatico. Ma in seguito, quando tutte le cellule beta saranno distrutte, potrebbe essere necessario utilizzare un approccio alternativo come il nostro.
Weir aggiunge che sono stati compiuti enormi progressi nella raccolta di cellule staminali per produrre nuovo tessuto pancreatico e spera che presto ciò si traduca in importanti scoperte cliniche.