Combattere il diabete convincendo il pancreas a produrre nuovamente insulina

L’idea

Combattere il diabete convincendo il pancreas a produrre nuovamente insulina

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Le cellule alfa producono glucagone (in blu nell'immagine), ma possono imparare a produrre insulina (rosso). Immagine: © Pedro Herrera, UNIGE
di redazione

Indurre alcune cellule del pancreas, destinate a fare altro, a produrre insulina. È la nuova strategia per combattere il diabete proposta da un gruppo di scienziati dell’Università di Ginevra e descritta su Nature.

Vediamo in cosa consiste. 

Nelle isole di Langerhans, agglomerati di cellule nel pancreas, i compiti sono assegnati rigorosamente. A ciascuno il suo: le cellule beta secernono insulina quando la glicemia sale, le cellule alfa rilasciano glucagone quando la glicemia scende. 

In sostanza, le prime abbassano la glicemia quando è troppo alta, le seconde la alzano se è troppo bassa. Azioni opposte per raggiungere lo stesso obiettivo: regolare il metabolismo del glucosio. 

Ma il diabete scompiglia il copione: le cellule beta smettono di fare il loro dovere e il glucosio sfugge di controllo. 

Un gruppo di scienziati dell’Università di Ginevra ha però immaginato di poter risolvere la questione alla maniera di un regista teatrale che, ritrovatosi all’improvviso senza l’attore principale, sceglie di assegnare il ruolo di protagonista a chi interpretava quello di antagonista, perché, in qualche misura, già a conoscenza della parte. 

Fuori di metafora significa far fare alle cellule alfa, affini e opposte alle beta, quel che in condizioni normali fanno le loro antagoniste, ovvero produrre insulina. 

E dai risultati dei primi esperimenti condotti su cellule umane in animali di laboratorio sembra che l’idea funzioni. Le cellule “riprogrammate” impiantate nei topi hanno infatti attenuato i sintomi del diabete.

In futuro si potrebbe così pensare di curare il diabete inducendo le cellule alfa a “recitare” la parte delle cellule beta. Come ci si riesce?

Lo studio descrive nel dettaglio “l’opera di persuasione” usata dagli scienziati per spingere un tipo di cellule che normalmente non produce insulina a cambiare identità iniziando a secernere l’ormone.

Gli scienziati hanno osservato sui topi che quando le cellule beta vengono distrutte, le cellule alfa diventano più simili alle beta e cominciano a produrre insulina. Precedenti studi avevano scoperto che a giocare un ruolo chiave in questa trasformazione sono due proteine che controllano l’espressione genica: Pdx1 e MafA. 

Pedro Herrera dell’Università di Ginevra e i colleghi si sono chiesti quindi se aumentando la produzione di queste proteine nelle cellule alfa umane si potessero ottenere effetti simili. 

Così hanno estratto le cellule alfa dal pancreas umano e vi hanno introdotto il Dna che codifica le proteine Pdx1 e MafA. 

Dopo una settimana in coltura, circa il 40 per cento delle cellule umane alfa producevano insulina. Inoltre le cellule riprogrammate mostravano un aumento nell’espressione di alcuni geni tipici delle cellule beta. Al contrario, le cellule alfa di controllo che non erano state sottoposte al “trattamento persuasivo” non rilasciavano l’ormone e avevano mantenuto integra la loro identità originaria.  

Le cellule riprogrammate sono poi state impiantate nei topi affetti da diabete, in cui le cellule beta erano distrutte in tutto o in parte. 

Ebbene, poco tempo dopo il trapianto i livelli di zucchero erano scesi fino a raggiungere valori normali. Quando le cellule sono state rimosse, i livelli di glucosio sono nuovamente saliti. 

Il sogno dei ricercatori è di trovare un farmaco in grado di “convincere” le cellule alfa a sostituirsi alle beta in caso di necessità. Secondo i ricercatori di Ginevra la loro soluzione sarebbe più realizzabile rispetto a quella proposta da altri scienziati che consiste nella generazione di cellule beta da cellule staminali. In caso di diabete 1, infatti, le cellule alfa “mascherate” da beta sarebbero capaci di sfuggire agli attacchi del sistema immunitario contro le cellule beta, mentre le cellule generate da staminali resterebbero vulnerabili.