Interessanti esperimenti sono stati effettuati dai ricercatori della Tufts University per quanto riguarda la possibilità di progettare cellule che producono insulina nel corpo da attivare “a comando”.
I ricercatori hanno eseguito esperimenti su topi diabetici trapiantando nei loro corpi cellule beta pancreatiche ingegnerizzate.
Queste cellule erano capaci di produrre insulina, con un quantitativo da due a tre volte superiore il livello tipico, con l’esposizione alla luce. Queste cellule ingegnerizzate potrebbero essere di grossa utilità, anche per gli esseri umani qualora il metodo funzionasse anche su di loro, per compensare la produzione di insulina non adeguata che viene normalmente riscontrata nei diabetici.
Nello studio, pubblicato su ACS Synthetic Biology, i ricercatori riuscivano infatti a controllare i livelli di glucosio nei topi diabetici sostanzialmente senza interventi farmacologici.
Nel diabete di tipo 2, che è la forma più comune, le cellule all’interno del corpo non riescono più a produrre il livello adeguato di insulina, un importante ormone per il corpo, e ciò porta ad un livello di glucosio alto (iperglicemia).
Nel diabete di tipo 1, invece, le cellule beta, ossia le cellule che producono insulina, vengono distrutte dal sistema immunitario e ciò porta ad una mancanza quasi completa dell’ormone.
Attualmente gli unici trattamenti sono eseguiti con la somministrazione di farmaci o iniezioni dirette di insulina.
Con questo nuovo metodo, per ora sperimentato solo sui topi, la produzione stessa di insulina viene tenuta costante tramite cellule ingegnerizzate appositamente e tramite una nuova tecnica, l’optogenetica. Questa tecnica permette alle proteine nelle cellule di cambiare il loro tipo di attività a seconda della fascio di luce che le colpisce.
Proprio per questo ricercatori hanno sviluppato particolari cellule beta del pancreas progettate in modo che un gene al loro interno possa essere attivato quando esposto alla luce blu. Quando “attivato” questo gene attiva a sua volta un aumento della produzione di insulina nelle cellule beta.
Con una tecnica come queste potrebbe essere possibile aiutare un soggetto diabetico “a controllare meglio e mantenere livelli adeguati di glucosio senza intervento farmacologico. Le cellule svolgono naturalmente il lavoro di produzione di insulina e i circuiti regolatori al loro interno funzionano allo stesso modo; aumentiamo semplicemente la quantità di cAMP (molecola di adenosina monofosfato ciclico) temporaneamente nelle cellule beta per indurle a produrre più insulina solo quando è necessario”, come spiega Emmanuel Tzanakakis, professore di ingegneria chimica e biologica della Tufts e autore corrispondente dello studio.
Approfondimenti
- Researchers engineer insulin-producing cells activated by light for diabetes | Tufts Now (IA)
- Miglioramento del diabete in un modello murino dopo trapianto di cellule beta pancreatiche con controllo optogenetico dell’adenosina monofosfato ciclico | ACS Biologia sintetica (IA) (DOI: 10.1021/acssynbio.9b00262)
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