Diabete, combinazione di piccole molecole sperimentali rigenera la produzione di cellule beta umane

Un passo importante verso un trattamento per il diabete che ripristina la capacità del corpo di produrre insulina arriva dai ricercatori della Icahn School of Medicine del Mount Sinai a New York che hanno scoperto una nuova combinazione di molecole che induce la più alta proliferazione mai osservata nelle cellule beta umane adulte, le cellule del pancreas che producono insulina. Sono i risultati di una ricerca pubblicata sulla rivista Cell Metabolism.

Un passo importante verso un trattamento per il diabete che ripristina la capacità del corpo di produrre insulina arriva dai ricercatori della Icahn School of Medicine del Mount Sinai a New York che hanno scoperto una nuova combinazione di molecole che induce la più alta proliferazione mai osservata nelle cellule beta umane adulte, le cellule del pancreas che producono insulina. Sono i risultati di una ricerca pubblicata sulla rivista Cell Metabolism.

La scoperta ha coinvolto la combinazione tra due piccole molecole, un inibitore dell’enzima chinasi 1A a doppia specificità regolato dalla tirosina (DYRK1A) e un inibitore dei membri della superfamiglia del fattore di crescita trasformante beta (TGFβSF). Insieme hanno permesso la proliferazione delle cellule beta umane a un tasso medio del 5-8% al giorno, con un picco fino al 15-18%.

Risultati mai ottenuti prima
Secondo Andrew Stewart, direttore del Mount Sinai Diabetes, Obesity, and Metabolism Institute e autore principale dello studio, nessuno degli antidiabetici attualmente sul mercato può indurre la rigenerazione delle cellule beta nelle persone con diabete. In parallelo con gli studi al Mount Sinai, altri ricercatori stanno valutando il trapianto di pancreas, il trapianto di cellule beta e la sostituzione delle cellule beta con cellule staminali nei diabetici, ma nessuno di questi approcci è ancora ampiamente utilizzato.

Circa 30 milioni di statunitensi soffrono di diabete e altri 50-80 milioni vivono con il prediabete. Il diabete si verifica quando nel pancreas non ci sono abbastanza cellule beta o quando queste secernono troppa insulina, l'ormone necessario per mantenere i livelli di zucchero nel sangue nell'intervallo fisiologico.

La perdita di cellule beta produttrici di insulina è stata a lungo riconosciuta come la causa del diabete di tipo 1, in cui il sistema immunitario le attacca e le distrugge. Negli ultimi anni i ricercatori hanno concluso che una carenza di cellule beta funzionanti contribuisce in misura importante anche al diabete di tipo 2, la forma più diffusa negli adulti. Lo sviluppo di farmaci in grado di aumentare il numero di cellule beta sane è quindi una delle priorità della ricerca.

Gli studi precedenti
La ricerca attuale si basa su uno studio che Stewart e il suo team hanno pubblicato su Nature Medicine nel 2015, dove dimostravano che un farmaco chiamato harmine, un alcaloide allucinogeno contenuto nei semi della pianta Peganum harmala promuoveva la divisione e la moltiplicazione delle cellule beta umane adulte in coltura.



Il trattamento con il composto normalizzava inoltre il controllo della glicemia nei topi le cui cellule beta erano state sostituite con quelle umane. Anche se si trattava di un progresso, il tasso di proliferazione era inferiore a quello necessario per aumentare in modo sufficientemente rapido il numero di cellule beta nei diabetici.

Un secondo studio dello stesso gruppo, pubblicato nel 2017 su Nature Communications, rivelava le anomalie genetiche negli insulinomi, tumori benigni delle cellule beta umane, che potevano essere utili per identificare degli obiettivi per nuovi farmaci in grado di far rigenerare questa popolazione cellulare.

La nuova ricerca
In questo nuovo studio i ricercatori hanno sfruttato le scoperte sull'insulinoma per identificare una combinazione di due classi di farmaci in grado di agire in modo sinergico per aumentare la rigenerazione delle cellule beta umane. Una scoperta che necessita di ulteriori approfondimenti. «Poiché questi farmaci hanno effetti anche su altri organi, dobbiamo sviluppare dei metodi per somministrarli specificamente alle cellula beta negli esseri umani», ha fatto presente Stewart. «Abbiamo i pacchetti da consegnare, ma ci serve un corriere per consegnarli all'indirizzo esatto».

«La rigenerazione delle cellule beta è una sorta di 'santo graal' per il trattamento del diabete», ha affermato il primo autore dello studio Peng Wang, del Mount Sinai. «Siamo entusiasti di avere finalmente farmaci in grado di indurre la proliferazione delle cellule beta a tassi che sono probabilmente efficaci nelle persone con diabete sia di tipo 1 che di tipo 2».

Un passo importante per trovare una cura definitiva
«Questa è una delle scoperte più interessanti nel campo del diabete e rappresenta un passo avanti chiave nello sviluppo di farmaci per questa malattia» ha commentato Dennis Charney della Icahn School of Medicine. «In pochissimo tempo i ricercatori hanno fatto progressi incredibili, il loro lavoro è davvero promettente per tantissime persone».

«Sappiamo che per ottenere una cura per il diabete di tipo 1 e per far sì che i malati non siano dipendenti dall’insulina dovremo trovare il modo di aumentare il numero di cellule beta funzionali», ha aggiunto Francis Martin della Juvenile Diabetes Research Foundation. «Questo studio dimostra che possiamo aumentare i tassi di riproduzione delle cellule beta umane a livelli prima ritenuti impossibili. Ci sono altri ostacoli da superare ma siamo un po’ più vicini alle terapie che possono ripristinare la produzione di insulina nei malati e arrivare alla fine a produrre una cura».

Bibliografia

Wang P et al. Combined Inhibition of DYRK1A, SMAD, and Trithorax Pathways Synergizes to Induce Robust Replication in Adult Human Beta Cells. Cell Metab. 2018 Dec 14

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