Cellule staminali adulte autologhe a pazienti con diabete di tipo 1 e trapianto renale riuscito

Il trapianto di isole come potenziale trattamento per il diabete è stato ampiamente studiato negli ultimi 10 anni. Tale approccio, tuttavia, sarà sempre limitato principalmente perché è difficile ottenere un numero sufficientemente elevato di isole purificate da donatori cadaverici. Un'alternativa al trapianto di organi o tessuti consiste nell'utilizzare una fonte rinnovabile di cellule. Le cellule staminali adulte sono cellule clonogeniche capaci sia di auto-rinnovamento che di differenziazione multilineare. Queste cellule hanno il potenziale per proliferare e differenziarsi in qualsiasi tipo di cellula e per essere geneticamente modificate in vitro, fornendo così cellule che possono essere isolate e utilizzate per il trapianto.

Studi recenti hanno fornito protocolli di differenziazione ben definiti, che possono essere utilizzati per guidare le cellule staminali in specifici lignaggi cellulari come neuroni, cardiomiociti e cellule che secernono insulina. Inoltre, queste cellule derivate sono state utili in diversi modelli animali. A questo proposito, le cellule che secernono insulina derivate da cellule staminali embrionali di topo R1 ripristinano le normali concentrazioni di glucosio nel sangue quando vengono trapiantate in animali diabetici indotti da streptozotocina. Il nostro gruppo ha isolato cellule staminali (Cluster Designated (CD) 34 sottoinsieme positivo di cellule staminali) che sono in grado di differenziarsi in più tipi di tessuto ex vivo. In condizioni definite, in coltura, circa il 40% delle cellule produce insulina e riduce i livelli di zucchero nel sangue nei topi indotti da streptozotocina.

Clinicamente, abbiamo eseguito uno studio di fase I sulla somministrazione di cellule staminali a pazienti con insufficienza epatica. La procedura è stata ben tollerata senza effetti collaterali specifici e con segni sostenuti di beneficio clinico. Questi risultati supportano questo protocollo per l'applicazione della terapia con cellule staminali adulte nel trattamento del diabete.

Al fine di valutare le potenziali applicazioni cliniche di questi recenti progressi, abbiamo progettato uno studio clinico prospettico di fase I sulla progenie espansa di un sottogruppo positivo per CD34 adulto (InsulinCytes) iniettato direttamente nel corpo e nella coda del pancreas dei partecipanti tramite cateterizzazione selettiva di l'arteria splenica. Il gruppo di studio è composto da pazienti con diabete mellito di tipo I complicato più trapianto di rene con l'obiettivo di accertare se questo conferisce beneficio clinico come modello di trattamento per il diabete.

Il fattore stimolante le colonie di granulociti (G-CSF) sarà somministrato a pazienti idonei per mobilizzare le loro cellule staminali ematopoietiche (HSC) dal midollo osseo nella circolazione periferica. Queste cellule del sangue saranno raccolte da ciascun paziente mediante leucaferesi. Le cellule staminali CD34 positive saranno quindi isolate mediante immunoselezione e introdotte in una fabbrica di cellule Nunc dove il sottogruppo di cellule staminali CD34 positive potrà attaccarsi ai vassoi di plastica all'interno della fabbrica di cellule per 2 ore a 37 gradi C in 5% di anidride carbonica . Dopo questo periodo le cellule CD34 positive non attaccate saranno lavate dal sistema e la progenie delle cellule attaccate secreta nel supernatante verrà espansa in presenza di mezzo di crescita integrato con fattori di crescita. Al termine dell'espansione di 6 giorni, le cellule staminali saranno differenziate in cellule che secernono insulina e proteina c-peptide nei successivi 14 giorni mediante l'aggiunta di specifici reagenti/fattori di crescita e l'incubazione continua a 37 gradi C in anidride carbonica al 5% in conformità con i principi di Good Manufacturing Practice (GMP). Come passaggio facoltativo, le cellule possono essere etichettate con ossido di ferro per consentire il tracciamento delle cellule mediante risonanza magnetica (MRI), prima di essere infuse nel paziente.

Un'esperienza in corso presso l'istituto con pazienti con insufficienza epatica a cui sono state infuse cellule staminali indifferenziate ha dimostrato che una dose somministrata fino a 2 x 10 log 9 cellule è stata ben tollerata. Il gruppo di studio proposto sarà composto da 10 pazienti diabetici di tipo I o di tipo 2 che hanno avuto un precedente trapianto di rene con successo.

Lo scopo principale dello studio è valutare la sicurezza e la tolleranza dell'infusione di cellule staminali nel pancreas e quindi valutare l'impatto di questa nuova modalità nel trattamento del diabete.