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4 Novembre 2019
16:56

Diabete, create cellule geneticamente modificate che producono insulina: speranze per una cura

Scienziati dell’università americana Tuft hanno creato in laboratorio cellule beta pancreatiche che possono produrre insulina quando stimolate da una luce blu. Trapiantate nei topi, sono state tre volte più efficienti delle cellule naturali e in grado di regolare i livelli glicemici nel sangue senza l’ausilio di farmaci. Speranze per una nuova cura contro il diabete.
A cura di Andrea Centini
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Una molecola di insulina. Credit: Università Tuft
Una molecola di insulina. Credit: Università Tuft

Create in laboratorio cellule beta pancreatiche geneticamente modificate in grado di produrre insulina quando stimolate con una luce blu. La loro produttività è risultata essere fino a tre volte superiore rispetto a quella delle cellule del pancreas naturali. Trapiantate in topi affetti dal modello murino del diabete, una volta attivate hanno dimostrato di poter controllare i livelli glicemici (zuccheri) nel sangue senza la necessità di supporto farmacologico. I risultati dell'esperimento gettano le basi per la realizzazione di cellule ingegnerizzate che potrebbero rivoluzionare il trattamento del diabete, benché naturalmente dovranno produrre insulina spinte da uno stimolo differente.

A creare le “fabbriche” di insulina in laboratorio sono stati due scienziati, i professori Fan Zhang ed Emmanuel S. Tzanakakis del Dipartimento di Chimica e Ingegneria Biologica presso l'Università Tufts di Medford, nel Massachusetts (Stati Uniti d'America). I due ricercatori si sono avvalsi di una tecnica chiamata optogenetica, che permette di modificare l'attività di determinate proteine attraverso l'uso della luce laser, veicolata attraverso fibre ottiche o LED inserite direttamente negli animali. Viene utilizzata soprattutto per la stimolazione dei neuroni. A causa dell'estrema invasività dell'approccio, attualmente l'optogenetica non è pensata per l'uso umano, tuttavia gli esperimenti controversi basati su di essa hanno già permesso di fare scoperte rilevanti su morbo di Parkinson, autismo, disturbi psichiatrici come la schizofrenia e la tossicodipendenza.

Dopo aver impiantato nei topi le cellule geneticamente modificate per “attivarsi” quando stimolate dalla luce blu, Tzanakakis e Zhang hanno dimostrato che esse riescono a produrre insulina sufficiente per tenere sotto controllo i pericolosi picchi di glicemia. L'insulina è l'ormone prodotto naturalmente dalle cellule beta delle isole di Langherans nel pancreas, con lo scopo primario di regolare i livelli di glicemia; nei pazienti affetti da diabete di tipo 1 queste cellule vengono distrutte per un processo autoimmune, in quelli con diabete di tipo 2 non agiscono più in modo corretto o perdono la capacità di produrre insulina. Per questo il diabete si contrasta con farmaci che stimolano la produzione di insulina e iniezioni dell'ormone.

Dimostrata la capacità delle cellule ingegnerizzate di produrre insulina, i due studiosi stanno studiando un metodo affinché le cellule trapiantate possano produrre il prezioso ormone in presenza di livelli elevati di glucosio nel sangue. Nel caso in cui riuscissero a sviluppare cellule del genere, funzionanti anche nell'uomo, potrebbe essere completamente rivoluzionato il trattamento del diabete. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Acs Synthetic Biology.

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