Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...

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