DRI BIOHUB: PRIMO TRAPIANTO ESEGUITO CON SUCCESSO AL "DIABETES RESEARCH INSTITUTE" DI MIAMI

Dopo aver ricevuto la chiamata dal team che si occupa di Trapianti di Isole al Diabetes Research Institute di Miami, Wendy Peacock è diventata la prima paziente a partecipare ai trial clinici di fase I/II recentemente approvati dalla FDA con lo scopo di testare l'omento come nuovo sito di infusione per il BIOHUB, un mini organo bioingegnerizzato in grado di replicare perfettamente le funzioni di un pancreas sano per ristabilire la produzione naturale di insulina nelle persone affette da Diabete di Tipo 1.


In questa prima fase di trial clinici, i ricercatori valuteranno se l'omento risulterà un sito migliore per ospitare le isole trapiantate rispetto alla vena porta del fegato, sito tradizionale di trapianto da decenni. Le isole pancreatiche del donatore (cadavere) sono state impiantate usando uno scaffold biodegradabile formato dal plasma (la parte liquida del sangue che non contiene alcuna cellula) del paziente stesso in combinazione con l'enzima "Trombina".

Finora i risultati preliminari hanno mostrato che le isole pancreatiche impiantate nell'omento possono sopravvivere e funzionare per molto tempo. Questo trial clinico è un primo passo importante anche per individuare il sito ottimale d'impianto per il BioHub nel nostro corpo.

“Questo è stato il primo trapianto dove le isole pancreatiche sono state impiantate nell'omento, un tessuto altamente vascolarizzato che copre gli organi addominali, utilizzando uno scaffold biodegradabile. Il sito è facilmente accessibile tramite chirurgia mini-invasiva, e, a maggior ragione, presenta le stesse caratteristiche del pancreas per quanto riguarda l'afflusso di sangue e il drenaggio“, spiega il professor Camillo Ricordi, Direttore del DRI e Presidente della Stacy Joy Goodman, Professore di Medicina, Chirurgia, Ingegneria Biomedica, Microbiologia e Immunologia all’Università di Miami Miller School. Il Professor Ricordi è anche il Direttore del Programma dei Trapianti di Isole al DRI. “Questo è il primo trapianto di isole bioingegnerizzato che sfrutta uno scaffold biodegradabile impiantato sulla superficie dell'omento con lo scopo di minimizzare la risposta infiammatoria che invece si verifica puntualemente quando le isole pancreatiche vengono infuse nelle vena porta del fegato o in altri siti d'impianto dove c'è un contatto diretto col sangue. Evitare l’infiammazione si è dimostrato decisivo per ridurre al minimo i danno per le isole appena trapiantate, e siamo tutti davvero molto entusiasti riguardo le potenzialità di questo nuovo trial clinico”

Lo scaffold biodegradabile, una delle piattaforme del BioHub, come è stato accennato sopra, è formato dal proprio plasma con l'aggiunta dell'enzima trombina. Quando combinate, queste sostanze creano un materiale simile ad un gel che si attacca alle pareti dell'omento e tiene le isole ferme al loro posto. Col tempo, il corpo assorbirà il gel, lasciando intatte le isole, mentre allo stesso tempo si formeranno nuovi vasi sanguigni per fornire ossigeno e tutti gli altri nutrienti necessari per la sopravvivenza delle cellule. Questo studio pilota includerà la terapia immunosoppressiva attualmente utilizzata per gli studi clinici nel trapianto di isole e includerà solamente un piccolo gruppo di partecipanti.

“L’obiettivo di questa primo trial è dimostrare che le isole pancreatiche potranno funzionare in modo più efficace in questo nuovo sito di trapianto, ma allora stesso tempo dobbiamo anche dimostrare la sicurezza di tale operazione che è fondamentale per tutti noi, dato che prima viene la sicurezza, poi l’efficacia secondo la scala delle priorità”, aggiunge Rodolfo Alejandro, MD, Professore di Medicina e Direttore del Programma dei Trapianto di Isole al DRI . “Ci auguriamo che nell'omento, dove i vasi sanguigni non mancano, l'ottima vascolarizzazione contribuisca ad una lunga sopravvivenza delle isole trapiantate, ed inoltre speriamo di riuscire a dimostrare come questo nuovo sito potrà rappresentare un’alternativa sicura da prendere in considerazione anche per progetti futuri relativi al BioHub “.

Nel diabete di tipo 1, le cellule beta produttrici di insulina del pancreas sono state erroneamente distrutte dal sistema immunitario, al punto che i pazienti sono costretti a seguire quotidianamente una terapia insulinica per tenere sotto controllo la glicemia. Il trapianto di isole ha permesso ad alcuni pazienti di vivere liberamente senza più ricorrere alle iniezioni di insulina. Ad oggi alcuni pazienti che si sono sottoposti ad un trapianto di isole sono insulino indipendenti addirittura da più di un decennio, secondo le pubblicazione da parte dei ricercatori del DRI.

Attualmente le isole pancreatiche vengono infuse nel fegato, ma gran parte delle cellule non riesce a sopravvivere molto a lungo in questo ambiente a causa della scarsa ossigenazione e delle reazioni infiammatorie. “Il fegato è un sito molto semplice da raggiungere, ma abbiamo capito da anni che non rappresenta l'area ideale per effettuare un trapianto di isole. Inoltre il fegato non è in grado di ospitare un dispositivo che racchiuda e protegga le isole pancreatiche”, ha spiegato il Dr. Alejandro.

“La prima cosa da dimostrare è che questo trapianto possa funzionare e che l'omento sia efficace come il fegato per quanto riguarda il sito d'impianto" spiega il Professor Ricordi. “In tal caso aggiungeremo tutte le altre componenti in grado di favorire lo sviluppo di nuovi vasi sanguigni, ossigenazione, protezione delle cellule e altri agenti che ci permetteranno di ridurre ed eventualmente eliminare la terapia immunosoppressiva, che è il nostro obiettivo finale per una cura biologica.”

Il BioHub è il frutto della convergenza di molteplici tecnologie mirate a ristabilire il funzionamento beta-cellulare in pazienti con diabete. Il nome, infatti, deriva dalla combinazione dei termini "Biologico" e "Connessione" (Hub), che definisce una piattaforma tecnologica su cui integrare differenti componenti per ottenere l’obiettivo finale di una soluzione biologica (cioè, mediante il trapianto di cellule secernenti insulina) al trattamento ed eventualmente cura del diabete.

 

Le aree su cui sta lavorando il Diabetes Research Institute (DRI) di Miami, i Centri che fanno parte della “Diabetes Research Institute Federation” e la “Cure Alliance” sono mirate a superare le limitazioni al successo del trapianto di isole emerse negli ultimi tre decenni e che in combinazione possano portare ad una soluzione biologica definitiva per il Diabete di Tipo 1:

1. Modulazione dell’immunità con nuovi protocolli sistemici e locoregionali più efficaci e sicuri che permettano di ottenere una funzionalità del trapianto a lungo termine e che promuovano l’induzione di tolleranza immunitaria (eliminazione di autoimmunità e rigetto) senza necessità di immunoterapia a vita.
2. Sviluppo di siti di impianto ingegnerizzati che favoriscano attecchimento e funzionalità a lungo termine delle isole trapiantate.
3. Sviluppo di membrane ultrasottili (idrogel) in grado di fornire immunoisolamento alle isole preservando la diffusione di ossigeno e nutrienti.
4. Il BioHub rappresenta inoltre una piattaforma ideale su cui integrare l’uso di cellule insulari ingegnerizzate mediate metodiche di rigenerazione cellulare (cellule staminali, riprogrammazione di tessuti, cellule animali, ecc.) per ottenere quantità illimitate di cellule secernenti insulina e per far fronte alle attuali limitazioni dovute alla scarsità di pancreas umani per trapianto.
 

DOMANDE FREQUENTI:

1) Il trial sperimenterà il BioHub?

Si tratta di un trial che intende sperimentare l'efficacia di un nuovo sito per il posizionamento delle isole trapiantate, in questo caso il grande omento. Sperimenterà allo stesso tempo una delle piattaforme considerate parte del progetto BioHub.

2) Quali sono i requisiti per accedere al trial?

• Età compresa tra i 18 e i 60 anni
• Più di 5 anni di Diabete di Tipo 1 alle spalle
• Hypoglycemia Unawareness: ovvero l'insensibilità alle ipoglicemie

3) Si dovranno assumere farmaci immunosoppressori?

Sì. L'obiettivo del DRI è di eliminare l'uso di questi farmaci, ma il primo trial ha lo scopo di testare l'omento come nuovo sito per la localizzazione dell'impianto. Al fine di comparare il grande omento con gli altri siti utilizzati in precedenza, i ricercatori devono limitare le variabili per non confondere i risultati. Di conseguenza, all'inizio utilizzeranno gli stessi immunosoppressori e le stesse procedure usate negli studi precedenti.

4) I volontari riceveranno tutti lo stesso trattamento o sarà coinvolto anche un gruppo di controllo con placebo?

Ogni volontario riceverà lo stesso trattamento come indicato nel protocollo. I trapianti di organi e tessuti non usano le procedure degli studi placebo-controllati. La comparazione viene fatta con altri trial effettuati in precedenza.

Traduzione e adattamento di Alessandro Cecconi.

Bibliografia:
http://med.miami.edu/news/diabetes-research-institute-successfully-transplants-first-patient-in-pilot
http://www.diabetesresearch.org/DRItv
http://www.diabetesresearch.org/biohub
http://www.diabetesresearch.org/BioHub-FAQ
https://www.diabetesresearch.org/pilottrial
http://www.prnewswire.com/news-releases/diabetes-research-institute-successfully-transplants-first-patient-in-pilot-biohub-trial-300133221.html
http://www.portalediabete.org/ricerca/2799-intervista-al-prof-antonello-pileggi-sul-biohub-qquantum-leapq-verso-la-cura