Biomaterial é mais uma promessa para o tratamento do diabetes tipo 1

Os pesquisadores fizeram um primeiro passo significativo com biomateriais recém-projetado para o transplante de células que poderiam ajudar a levar a uma possível cura para o diabetes tipo 1, que afeta cerca de 3 milhões de americanos.

No Georgia Institute of Technology (Georgia Tech), engenheiros e médicos da Universidade de Emory tiveram células produtoras de insulina enxertados com sucesso em um modelo de rato diabético, revertendo os sintomas diabéticos no animal em menos de 10 dias.

A equipe de pesquisa projetou um biomaterial para proteger o grupo de produtoras de insulina no pâncreas, as células-ilhotas de doadores, durante a injeção. O material também contém proteínas para promover a formação de vasos sanguíneos que permitem que haja sucesso no enxerto de células, fazendo com que elas sobrevivam e funcionem normalmente no corpo.

“É muito promissor”, diz Andrés Garcia, professor de engenharia mecânica da Georgia Tech. “Há muita emoção, não só porque podemos fazer as ilhotas sobreviverem e funcionar, mas também por poder curar diabetes com menos ilhotas do que são normalmente necessárias.”

O artigo, uma pesquisa em parceria com Emory Robert Taylor e Peter Thule que foi financiado em parte pelo JDRF, a principal organização mundial de financiamento de pesquisas para a cura do tipo 1 da diabetes e será publicado em Biomateriais .

Organizações, tais como JDRF, são dedicadas à descoberta de uma cura para a diabetes tipo 1, uma doença crônica que ocorre quando o pâncreas produz pouca ou nenhuma insulina, o hormônio que permite o transporte de açúcar e de outros nutrientes para os tecidos, onde são convertidos em energia necessária para vida diária.

O transplante de Ilhotas pancreáticas re-emergiu como uma terapia promissora na década de 1990. Pacientes com diabetes geralmente acham difícil viver com múltiplas injeções diárias de insulina, que melhoram apenas parcialmente os resultados à longo prazo. Transplante de ilhotas bem sucedido eliminaria a necessidade dos pacientes de administrar insulina. Enquanto os estudos sobre o transplante de ilhotas tiveram algum sucesso, o controle dos níveis de glicose eram muitas vezes melhorado, e os sintomas diabéticos voltaram na maioria dos pacientes sendo que muitos voltaram a usar um pouco de insulina.

Transplantes mal sucedidos podem ser atribuídos a vários fatores, dizem os pesquisadores. A técnica corrente de injeção das ilhotas diretamente para os vasos sanguíneos no fígado causa a morte de cerca de metade das células devido à exposição a reações de coagulação do sangue. Além disso, as células de ilhéus, metabolicamente ativas, que necessitam de fluxo significativo de sangue têm problemas de fixação nos vasos sanguíneos uma vez estando no corpo e morrem ao longo do tempo.

Pesquisadores do Georgia Tech e Emory desenvolveram uma hidrogel, um material compatível com os tecidos biológicos, que é um veículo de entrega terapêutica promissora. Esta geléia, que é um polímero reticulado rodeia as células produtoras de insulina e as protege durante a injeção. O hidrogel contendo os ilhéus foi transferido para um novo local de injeção sobre a parte externa do intestino delgado, evitando-se assim a injeção direta na corrente sanguínea.

Uma vez no corpo, o hidrogel se degrada, de forma controlada para libertar uma proteína de fator de crescimento que promove a formação de novos vasos sanguíneos e de conexão das ilhotas transplantadas para estes novos vasos. No estudo, os vasos sanguíneos cresceram eficazmente no biomaterial e se ligaram com êxito nas células produtoras de insulina.

Quatro semanas após o transplante, os ratos diabéticos tratados com o hidrogel tinham níveis normais de glicose, e as ilhotas estavam vivas e entregues vascularizada para a mesma extensão como ilhotas de um pâncreas de rato saudável. A técnica também exigiu menos ilhotas que as tentativas anteriores de transplante, o que pode permitir aos médicos tratar mais pacientes com amostras de doadores limitada. Atualmente, as células doadoras de dois ou três cadáveres são necessários para um paciente.

Enquanto o novo biomaterial e técnica de injeção são promissores, o estudo usou camundongos geneticamente idênticos e, portanto, não se trataram de questões como rejeição imunológica comuns a aplicação em seres humanos. A equipe de pesquisa tem financiamento do JDRF para estudar se uma barreira imunológica que eles criaram vai permitir que as células sejam aceitas em diferentes modelos modificados de ratos. Se for bem sucedido, os testes poderiam passar a ser feito com animais maiores e depois , finalmente, em seres humanos.

“Nós terminamos nossa estratégia em duas etapas”, diz Garcia, membro do Instituto Petit da Georgia Tech de Bioengenharia e Biociências. “Nós mostramos que, quando entregues através do material que foi projetado, as ilhotas irão sobreviver ao enxerto. Agora, temos de tratar de questões de aceitação do sistema imunológico. ”

A maioria das pessoas com diabetes tipo 1 atualmente gerenciam seus níveis de glicose no sangue com múltiplas injeções diárias de insulina ou usando uma bomba de insulina. Mas a terapia de insulina tem limitações. Exige a mensuração cuidadosa dos níveis de glicose no sangue, cálculos de dosagem precisas e conformidade regular para ser eficaz.

Fonte: Georgia Institute of Technology

 

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