Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...
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IRFMN<br />
Sviluppo <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo per il trapianto <strong>di</strong> isole pancreatiche<br />
immunoisolate<br />
Il presente progetto ha avuto come obiettivo principale lo sviluppo <strong>di</strong> una tecnologia innovativa<br />
per il trapianto delle isole pancreatiche per il controllo della glicemia in pazienti <strong>di</strong>abetici senza<br />
l’utilizzo <strong>di</strong> farmaci immunosoppressori e senza precludere la possibilità al paziente <strong>di</strong> essere<br />
sottoposto a successivi trapianti d’organo. Abbiamo svolto uno stu<strong>di</strong>o finalizzato a definire il<br />
tipo <strong>di</strong> materiale e la geometria più adatti alla realizzazione <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo <strong>di</strong><br />
immunoisolamento. Il <strong>di</strong>spositivo che stiamo sviluppando deve contenere molte isole in un<br />
volume limitato in modo da poter essere impiantato senza gravi traumi. Inoltre deve essere<br />
facilmente recuperabile. Il sistema <strong>di</strong> immunoisolamento si basa sull’utilizzo <strong>di</strong> fibre cave <strong>di</strong><br />
polisulfone. Gli obiettivi che ci proponiamo con questa attività sono quelli <strong>di</strong> migliorare<br />
l’attuale funzionalità dei <strong>di</strong>spositivi testati con la messa a punto <strong>di</strong> tecniche basate sulle<br />
nanotecnologie per la caratterizzazione del materiali e del suo funzionamento. Inotre abbiamo<br />
valutato la possibilità <strong>di</strong> testare e sviluppare sistemi innovativi.<br />
Differenziazione <strong>di</strong> cellule del pancreas precursori delle cellule beta<br />
Il <strong>di</strong>abete <strong>di</strong> tipo I è caratterizzato da <strong>di</strong>struzione autoimmune delle cellule beta delle isole<br />
pancreatiche, con conseguente deficit nella produzione <strong>di</strong> insulina e completa <strong>di</strong>pendenza del<br />
paziente dalla somministrazione esogena. Una possibile cura potrebbe arrivare dal trapianto <strong>di</strong><br />
nuove cellule beta, ma questa procedura sarebbe penalizzata dalla scarsità <strong>di</strong> pancreas<br />
<strong>di</strong>sponibili rispetto ai potenziali riceventi. Nei nostri laboratori abbiamo stu<strong>di</strong>ato la possibilità <strong>di</strong><br />
ottenere beta-cellule sostitutive a partire da cellule progenitrici estratte dal tessuto pancreatico.<br />
Al momento si riescono ad ottenere cellule che contengono insulina in laboratorio ma sono<br />
quantitativamente poche rispetto quelle contenute nelle isole pancreatiche. Il nostro interesse si<br />
è rivolto quin<strong>di</strong> allo sviluppo <strong>di</strong> nuove strategie per in<strong>di</strong>viduare e selezionare le cellule<br />
pancreatiche progenitrici delle cellule beta ed aumentare le loro capacità <strong>di</strong>fferenziative. Per<br />
questo scopo abbiamo messo a punto una meto<strong>di</strong>ca per l’incorporazione nelle cellule in coltura<br />
<strong>di</strong> due analoghi della timi<strong>di</strong>na (IdU e CldU) per valutare le capacità proliferative e identificare<br />
le cellule staminali nella preparazione.<br />
Uso <strong>di</strong> cellule staminali mesenchimali per indurre la tolleranza nel<br />
trapianto <strong>di</strong> isole pancreatiche<br />
Stu<strong>di</strong> recenti hanno <strong>di</strong>mostrato che il trapianto <strong>di</strong> isole pancreatiche può essere un’alternativa<br />
efficace e più sicura al trapianto <strong>di</strong> pancreas. In quest’anno <strong>di</strong> attività abbiamo ottimizzato la<br />
meto<strong>di</strong>ca <strong>di</strong> isolamento <strong>di</strong> isole pancreatiche <strong>di</strong> ratto utilizzando il sistema automatico per la<br />
<strong>di</strong>gestione del pancreas. Le isole così ottenute sono trapiantate sotto la capsula renale <strong>di</strong> ratti resi<br />
<strong>di</strong>abetici con singola iniezione <strong>di</strong> streptozotocina.Utilizziamo due modelli <strong>di</strong> trapianto:<br />
singenico e allogenico. Nel trapianto singenico ratti fratelli vengono utilizzati come donatore e<br />
ricevente. In questo modello le isole trapiantate inducono nel ricevente una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong><br />
normoglicemia che si mantiene per mesi. Nel trapianto allogenico il donatore e il ricevente<br />
sono <strong>di</strong> ceppo <strong>di</strong>fferente e il trapianto delle isole sotto la capsula renale induce con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong><br />
normoglicemia, se viene somministrato giornalmente un farmaco immunosoppressore. Con<br />
l’obiettivo <strong>di</strong> evitare una terapia immunosoppressiva a lungo termine abbiamo iniziato un<br />
programma <strong>di</strong> ricerca volto a valutare la capacità delle cellule staminali mesenchimali <strong>di</strong><br />
sopprimere localmente la risposta immunitaria nel trapianto <strong>di</strong> isole allogeniche. Esperimenti<br />
preliminari ci hanno permesso <strong>di</strong> mettere a punto la tecnica <strong>di</strong> trapianto <strong>di</strong> isole pancreatiche<br />
ottenute da ratti Wistar donatori sotto la capsula renale <strong>di</strong> ratti Lewis riceventi<br />
contemporaneamente a cellule mesenchimali del ricevente.<br />
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RAPPORTO ATTIVITA’ <strong>2007</strong>