A terapia com insulina tem sido o padrão de tratamento para diabetes tipo 1 por um século, mas os resultados do tratamento ainda deixam muito a desejar.
“Nós não temos glicose normalizada, mesmo com o pâncreas artificial”, disse Andrew R. Pepper, PhD, Professor Assistente de Cirurgia e Presidente de Pesquisa do Canadá em Terapias Celulares para Diabetes, Universidade de Alberta, Canadá. “A terapia de reposição de células beta pode restabelecer a homeostase da glicose em indivíduos com diabetes tipo 1.”
A substituição de células beta, geralmente por transplante de ilhotas, funciona, mas é usada em apenas 5-10% das pessoas com diabetes tipo 1, continuou o Dr. Pepper. Existem várias barreiras para a substituição de células beta, incluindo suprimentos limitados de células beta, sobrevivência de enxertos após o transplante, a necessidade vitalícia de imunossupressão e os riscos inerentes ao transplante de células.
“Estamos muito perto do sucesso, mas muito longe”, disse ele.
Dr. Pepper estava entre os especialistas que discutiram Abordagens Emergentes para Substituição de Células Beta para Diabetes Tipo 1 na sexta-feira, 3 de junho. A sessão foi transmitida ao vivo e pode ser vista sob demanda por participantes registrados em ADA2022.org . Se você não se inscreveu nas 82ª Sessões Científicas, inscreva-se hoje para acessar o valioso conteúdo da reunião até 5 de setembro.
Existem duas abordagens principais para aumentar o fornecimento de células beta para transplante. Uma delas é o uso de células beta derivadas de células-tronco, que apresentam dados positivos em ensaios clínicos em animais e em estágio inicial. Mas as ilhotas derivadas de células-tronco ainda requerem imunossupressão ao longo da vida.
Xenotransplantes, provavelmente de porcos, é outra abordagem. Embora ainda não esteja em ensaios clínicos, o Dr. Pepper observou que as ilhotas suínas podem se tornar uma fonte onipresente de células beta para transplante.
O encapsulamento de células beta tem o potencial de isolar os implantes do sistema imunológico do hospedeiro, evitando a necessidade de supressão imunológica ao longo da vida.
Múltiplas abordagens para microencapsulação estão em uso há três décadas, disse o Dr. Pepper. Os resultados estão melhorando com novas gerações de biomateriais menos imunogênicos, mas o método ideal ainda não foi desenvolvido
“É um momento emocionante, em grande parte impulsionado pelos avanços no encapsulamento”, disse ele. “Estamos muito bem posicionados para mudar o paradigma para abrir o procedimento a um amplo espectro de indivíduos com diabetes tipo 1, reduzindo os riscos associados ao procedimento”.
A maioria das abordagens de microencapsulação usa uma técnica de tamanho único, que parece razoável do ponto de vista da fabricação. A realidade é que as ilhotas de células beta funcionais ocorrem em tamanhos diferentes, disse Alice Tomei, PhD, Professora Associada de Engenharia Biomédica, Cirurgia, Microbiologia e Imunologia, Instituto de Pesquisa em Diabetes da Universidade de Miami. Forçar muitas ilhotas em uma cápsula ou deixar muito espaço vazio ao redor de uma ilhota prejudica a sobrevivência e a funcionalidade da ilhota após a implantação.
“O diâmetro da cápsula é importante”, disse Tomei. “Cápsulas conformais, cápsulas que são embaladas para caber em cada ilhota, resultam em menos atraso na secreção de insulina estimulada por glicose e volume mínimo de enxerto, semelhante às ilhotas nuas. Isso permite o transplante em locais confinados e bem vascularizados.”
A microencapsulação pode ser usada com células beta de praticamente qualquer fonte, incluindo ilhotas derivadas de células-tronco. Os revestimentos de polietilenoglicol atuais podem ser hipoimunogênicos com permeabilidade seletiva que permite a passagem de nutrientes, glicose e insulina, excluindo células e anticorpos.
Também é possível aproveitar a reação de corpo estranho (FBR) que geralmente leva à falha do enxerto.
A técnica implanta uma bolsa vazia no local do enxerto pretendido para estimular a vascularização concentrada típica da FBR. Uma vez que o local esteja bem vascularizado, a bolsa é removida e substituída pelo enxerto de células beta.
A função in vivo varia de acordo com a espécie. Camundongos respondem melhor do que ratos, por exemplo, e estudos com primatas não humanos mostram segurança e eficácia semelhantes aos primeiros testes em humanos. Dr. Tomei disse que o trabalho está em andamento nos estudos regulatórios necessários para os ensaios clínicos iniciais.
“O encapsulamento conforme não é a estratégia ideal, mas tem vantagens distintas com melhor resposta fisiológica e melhor controle da glicose”, disse ela.