Il nuovo trattamento del diabete basato sulle cellule staminali sarà unico per ogni paziente

Al fine di impedire al diabete mellito di assumere una forma complessa che richiede l'assunzione costante di insulina, è necessario imparare a controllare la malattia. L'ultimo farmaco contribuisce a questo Insumed, che aiuta a sbarazzarsi del diabete "a livello cellulare": il farmaco ripristina la produzione di insulina (che è compromessa nel diabete di tipo 2) e regola la sintesi di questo ormone (che è importante per il diabete di tipo 1).

Diabetus Insumed - capsule per normalizzare lo zucchero nel sangue

Tutti gli ingredienti che compongono il preparato sono realizzati sulla base di materiali vegetali utilizzando la tecnica della biosintesi e sono correlati al corpo umano. Sono ben assorbiti da cellule e tessuti, in quanto sono aminoacidi che compongono le strutture cellulari. Componenti della capsula Insumed normalizzare la produzione di insulina e regolare la glicemia.

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Gli scienziati di Singapore nutrono grandi speranze per le cellule staminali nel trattamento di tutti i tipi di diabete. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per controllare la loro differenziazione e produzione di insulina.

Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), ogni undicesimo abitante del nostro pianeta soffre di diabete. Questa malattia è stata la causa diretta di 1,6 milioni di decessi nel 2016, secondo gli ultimi dati disponibili al pubblico. Da allora, l'OMS ha identificato il diabete come una delle quattro malattie prioritarie non trasmissibili (insieme al cancro, alle malattie respiratorie e cardiovascolari) che dovrebbero essere considerate dalle autorità sanitarie globali.

Nonostante il fatto che il diabete sia una malattia semplice, infatti, si manifesta in numerose forme. Il diabete di tipo I si verifica a causa di una reazione autoimmune che distrugge le cellule produttrici di insulina chiamate cellule beta situate nel pancreas. Il diabete di tipo II si verifica perché le cellule non rispondono più all'insulina. Il diabete mellito monogenico è meno noto, una rara forma di diabete causata da mutazioni in uno dei geni.

"In definitiva, la carenza e la morte di cellule beta del pancreas diventano un comune denominatore per tutti i tipi di diabete", ha affermato Adrian Teo, ricercatore principale presso l'Istituto di biologia molecolare e cellulare di A * STAR (A * STAR's Institute of Molecular and Cell Biology, IMCB), autore principale di un articolo pubblicato in iScience.

“L'obesità è un importante fattore che contribuisce al diabete in Occidente. Mentre il principale fattore in Asia, di norma, è la mancanza di cellule beta del pancreas. E mentre i moderni farmaci per il diabete possono aiutare a controllare i livelli di glucosio nel sangue per lunghi periodi di tempo, non curano né migliorano nemmeno lo stato delle cellule beta del pancreas. "

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Sulla base di questo, il team di Theo intende utilizzare il potente potenziale delle cellule staminali per combattere il diabete. A differenza della maggior parte delle cellule del corpo, le cellule staminali hanno la capacità di auto-rinnovarsi e possono differenziarsi in vari tipi di cellule, comprese le cellule beta del pancreas. Pertanto, le cellule staminali possono potenzialmente essere utilizzate per sostituire le cellule beta pancreatiche non funzionanti nei pazienti con diabete, ripristinare la loro capacità di produrre insulina e regolare i livelli di glucosio.

Molti studi in tutto il mondo usano cellule staminali da embrioni. Tuttavia, Theo ha respinto questa fonte, che era controversa da un punto di vista etico. Prevede di ricevere cellule ematiche e fibroblasti (un tipo di cellula della pelle) da pazienti con diabete, e quindi riprogrammarli in cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC).

In futuro, il team di ricerca prevede di modificare i geni per correggere le mutazioni correlate al diabete o le variazioni geniche negli iPSC ottenuti prima che si differenzino in cellule beta del pancreas e vengano trapiantate nuovamente nel paziente.

"Questo metodo ha il potenziale per creare un numero quasi illimitato di beta cellule pancreatiche per la terapia di sostituzione cellulare", afferma Blaise Su Jun Low, studente laureato presso Theo Lab. "Poiché i pazienti avranno le proprie cellule trapiantate, il rigetto del trapianto sarà meno comune."

Oltre alla terapia di sostituzione cellulare, gli iPSC possono anche aiutare a far luce sui meccanismi molecolari sottostanti del diabete. Ad esempio, il team di ricerca di Teo utilizza iPSC di pazienti con diagnosi di diabete MODY (un sottotipo di diabete monogenico) per capire come determinate reti geniche controllano lo sviluppo del pancreas e del fegato. Entrambi gli organi sono fondamentali per il normale metabolismo del glucosio.

Il diabete MODY (diabete ad esordio di maturità del giovane o diabete maturo nei giovani) è un gruppo di malattie causate da mutazioni in uno dei geni coinvolti nella regolazione del glucosio. Il diabete MODY è spesso ereditario. Viene diagnosticato nel 2-5% dei casi del numero totale di persone con diversi tipi di diabete. La diagnosi di vari tipi di MODY basata solo sul quadro clinico è impossibile.

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Lo schema sperimentale generale sviluppato dal gruppo di Theo è il seguente: nella fase iniziale, i ricercatori stimolano la differenziazione degli iPSC, ricevuti da pazienti con MODY, nell'endoderma dell'intestino anteriore e nei precursori del pancreas umano – sezioni dell'embrione umano che alla fine si sviluppano nel pancreas e nel fegato e poi in cellule pancreatiche beta-simili. Il team confronta quindi il loro modello di espressione genica con campioni ottenuti da donatori sani.

Questo approccio ha permesso al team di Teo di scoprire che le mutazioni in un gene chiamato HNF4A portano a una diminuzione dell'espressione totale dei geni che determinano lo sviluppo del pancreas e del fegato nei pazienti con MODY 1. È importante notare che Theo afferma che questa scoperta non sarebbe stata possibile usando il mouse modelli perché i topi con una copia mutante di HNF4A non sviluppano il diabete, a differenza degli umani.

"Attualmente, ci sono più di 14 forme di MODY, ognuna delle quali è causata da mutazioni in diversi geni (ad esempio, HNF4A, HNF1A, PAX4 e INS)", spiega Theo. "È interessante notare che le variazioni riscontrate in molti di questi geni MODY sono associate al diabete di tipo II, la forma più comune che colpisce circa il 90 percento dei diabetici."

Pertanto, i risultati ottenuti da pazienti con MODY possono essere correlati alla fisiopatologia del diabete di tipo II, ha aggiunto Theo.

Inoltre, utilizzando iPSC come piattaforma per lo screening genetico, i ricercatori possono dividere in modo più accurato i pazienti in diversi gruppi di trattamento, nonché identificare nuovi bersagli farmacologici. Ciò ti consentirà di abbandonare la soluzione universale per tutti i pazienti. I farmaci saranno prescritti in base ai difetti genetici sottostanti unici per ciascun diabetico.

L'uso di iPSC umani per lo screening genetico e la ricerca di farmaci per il diabete è già in corso in molti laboratori in tutto il mondo. Tuttavia, la terapia che prevede la sostituzione di cellule beta pancreatiche non funzionali con cellule staminali pluripotenti umane indotte deve ancora compiere qualche strada prima di poter essere approvata per l'uso nelle cliniche.

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Theo afferma che la funzione delle cellule beta del pancreas derivate da iPSC non è stata ancora completamente confermata.

"Dovrebbero funzionare proprio come le cellule beta reali o isolotti del pancreas umano", ha avvertito. "Altrimenti, il livello di glucosio nel corpo umano non sarà adeguatamente regolato, il che comporta un rischio per la salute."

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