Cientistas da Universidade do Missouri estão fazendo parceria com Harvard e Georgia Tech para criar um novo tratamento para diabetes que envolve o transplante de células pancreáticas produtoras de insulina
Estima-se que o diabetes tipo 1 afete cerca de 1,8 milhão de americanos. Embora o diabetes tipo 1 se desenvolva frequentemente na infância ou na adolescência, pode ocorrer na idade adulta.
Apesar da pesquisa ativa, o diabetes tipo 1 não tem cura. Os métodos de tratamento incluem tomar insulina, monitorar sua dieta, gerenciar os níveis de açúcar no sangue e se exercitar regularmente. Cientistas também descobriram recentemente um novo e promissor método de tratamento.
Um grupo de pesquisadores da Universidade do Missouri, do Instituto de Tecnologia da Geórgia e da Universidade de Harvard provou o uso bem sucedido de um novo tratamento de diabetes tipo 1 em um grande modelo animal em um novo estudo publicado na Science Advances em 13 de maio. Seu método inclui a transferência de células de pâncreas produtoras de insulina, conhecidas como ilhotas pancreáticas, de um doador para um receptor sem a necessidade de medicamentos imunossupressores de longo prazo.
De acordo com Haval Shirwan, professor de saúde infantil e microbiologia molecular e imunologia na MU School of Medicine e um dos autores primários do estudo, pessoas com o sistema imunológico do diabetes tipo 1 podem funcionar mal, levando-o a se atingir.
“O sistema imunológico é um mecanismo de defesa fortemente controlado que garante o bem-estar dos indivíduos em um ambiente cheio de infecções”, disse Shirwan. “O diabetes tipo 1 se desenvolve quando o sistema imunológico identifica mal as células produtoras de insulina no pâncreas como infecções e as destrói. Normalmente, uma vez que um perigo ou ameaça percebida é eliminado, o mecanismo de comando e controle do sistema imunológico entra em ação para eliminar quaisquer células inimigas. No entanto, se esse mecanismo falhar, doenças como diabetes tipo 1 podem se manifestar.”
O diabetes prejudica a capacidade do corpo de produzir ou utilizar insulina, um hormônio que auxilia na regulação do metabolismo do açúcar no sangue. Pessoas com diabetes tipo 1 são incapazes de gerenciar seus níveis de açúcar no sangue porque não produzem insulina. Essa falta de controle pode resultar em problemas de risco de vida, incluindo doenças cardíacas, danos nos rins e perda de visão.
Shirwan e Esma Yolcu, professora de saúde infantil e microbiologia molecular e imunologia na Faculdade de Medicina da MU, passaram as últimas duas décadas estudando um mecanismo de apoptose que impede que células imunes “desonestos” causem diabetes ou rejeição de ilhotas pancreáticas transplantadas anexando uma molécula chamada FasL à superfície das ilhotas.
“Um tipo de apoptose ocorre quando uma molécula chamada FasL interage com outra molécula chamada Fas em células imunes inimigas, e isso faz com que elas morram”, disse Yolcu, um dos primeiros autores do estudo. “Portanto, nossa equipe foi pioneira em uma tecnologia que possibilitou a produção de uma nova forma de FasL e sua apresentação em células de ilhotas pancreáticas transplantadas ou microgéis para evitar serem rejeitados por células agressoras. Após o transplante de células de ilhotas pancreáticas produtoras de insulina, as células inimigas se mobilizam para o enxerto para destruição, mas são eliminadas pelo FasL envolvendo Fas em sua superfície.”
Uma vantagem desse novo método é a oportunidade de potencialmente renunciar a uma vida inteira de tomar drogas imunossupressores, que neutralizam a capacidade do sistema imunológico de buscar e destruir um objeto estranho quando introduzido no corpo, como um órgão, ou, neste caso, transplante celular.
“O maior problema com os medicamentos imunossupressores é que eles não são específicos, então eles podem ter muitos efeitos adversos, como altas instâncias de desenvolvimento de câncer”, disse Shirwan. “Então, usando nossa tecnologia, encontramos uma maneira de modular ou treinar o sistema imunológico para aceitar, e não rejeitar, essas células transplantadas.”
Seu método utiliza a tecnologia incluída em uma patente dos EUA registrada pela Universidade de Louisville e Georgia Tech e desde então foi licenciado por uma empresa comercial com planos de buscar a aprovação da FDA para testes em humanos. Para desenvolver o produto comercial, os pesquisadores da MU colaboraram com Andres García e a equipe da Georgia Tech para anexar FasL à superfície de microgésis com prova de eficácia em um pequeno modelo animal. Em seguida, eles se juntaram a Jim Markmann e Ji Lei de Harvard para avaliar a eficácia da tecnologia FasL-microgel em um grande modelo animal, que é publicado neste estudo.
Referência: “Microgéis fasL induzem a aceitação imune de aloenxertos de ilhotas em primatas não humanos” por Ji Lei, María M. Coronel, Esma S. Yolcu, Hongping Deng, Orlando Grimany-Nuno, Michael D. Hunckler, Vahap Ulker, Zhihong Yang, Kang M. Lee, Alexander Zhang, Hao Luo, Cole W. Peters, Zhongliang Zou, Tao Chen, Zhenjuan Wang, Colleen S. McCoy, Ivy A. Rosales, James F. Mark Haval Shirwan e Andrés J. García, 13 de maio de 2022, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abm9881