Nuovo metodo di trapianto di isole pancreatiche nell'omento

Nonostante i continui progressi nella sostituzione farmacologica dell'insulina, nella somministrazione di insulina e nel monitoraggio dei livelli di glucosio, il diabete di tipo 1 è stato ancora associato a complicanze d'organo tardive specifiche. Mentre il principale fattore fisiopatologico per il loro sviluppo è l'iperglicemia cronica, il fattore limitante critico per il raggiungimento di livelli di glucosio nel sangue normali o quasi normali rimane il rischio di ipoglicemia. Livelli di glucosio stabili vicini al range normale mantenuti senza il timore di basse escursioni sono stati finora raggiunti solo dal trapianto di pancreas o di isole pancreatiche, tuttavia a costo della procedura chirurgica e dell'immunosoppressione permanente per prevenire il rigetto dell'innesto e la recidiva del processo autoimmune. Il trapianto è quindi considerato solo nei pazienti con gravi complicanze del diabete in cui la qualità della vita è inaccettabile. Questo gruppo include ora anche soggetti con sindrome da inconsapevolezza dell'ipoglicemia complicata da gravi episodi ipoglicemici potenzialmente letali, nei quali il trattamento medico qualificato, compreso il supporto tecnologico disponibile, ha fallito.

La maggior parte dei trapianti di isole sono attualmente eseguiti con una tecnica minimamente invasiva tramite infusione nella vena porta con successiva semina nel fegato. Questa modalità di impianto, tuttavia, espone ancora a significativi rischi di sanguinamento durante il cateterismo portale percutaneo o la trombosi portale. Diversi altri fattori suggeriscono che il fegato potrebbe non essere il sito ottimale per l'infusione delle isole.

Il posto ottimale per l'innesto di isole dovrebbe essere basato su una procedura di trapianto minimamente invasiva, consentire di utilizzare volumi di tessuto relativamente grandi (ad esempio, per preparazioni a bassa purezza), consentire il monitoraggio longitudinale non invasivo e l'accesso per la biopsia. Il drenaggio del sangue portale sarebbe preferibile per riprodurre le risposte metaboliche fisiologiche.

Questi requisiti potrebbero soddisfare l'impianto nell'omento poiché rappresenta una superficie ampia e ben vascolarizzata e i letti capillari giacciono direttamente sotto il mesotelio. L'omento è facilmente accessibile e il sangue venoso viene drenato nel sistema portale (come dalle isole native). Una tecnica per il trapianto di isole umane nell'omento è stata recentemente sviluppata presso il Diabetes Research Institute di Miami sotto la guida di C. Ricordi. Il gruppo di Miami ha dimostrato che le isole risospese nel plasma donatore o autologo e distribuite nella sacca omentale non si attaccavano tra loro e consentivano una distribuzione regolare sulla superficie dell'omento. Una migliore aderenza cellulare è stata ottenuta mediante l'aggiunta di trombina umana di grado clinico che ha supportato lo sviluppo di un gel biocompatibile e degradabile contenente l'innesto di isole. Questa tecnologia, che non prevede alcuna manipolazione biologica ex vivo con le cellule insulari (e non rientra quindi nel termine "terapia moderna" nell'UE], non richiede l'uso di farmaci o strumenti medici ufficialmente non ancora approvati, potrebbe essere applicati direttamente in un esperimento clinico pilota e contribuire ad accelerare lo sviluppo di un metodo più efficiente e più sicuro per il trapianto di isole nei soggetti diabetici di tipo 1.

I ricercatori propongono di condurre uno studio clinico pilota in 10 soggetti diabetici di tipo 1 affetti da sindrome da inconsapevolezza dell'ipoglicemia ed episodi di ipoglicemia grave, in cui sarebbe indicata la terapia con trapianto di isole pancreatiche allogeniche secondo i criteri attuali presso l'Istituto di Medicina Clinica e Sperimentale (IKEM). Le isole pancreatiche saranno isolate e preparate per il trapianto utilizzando la tecnica di laboratorio consolidata con modifiche minori corrispondenti alle ultime conoscenze. Contrariamente all'attuale routine, la preparazione delle isole non verrà somministrata per via percutanea nella vena porta ma verrà posizionata sulla superficie di una sacca omentale utilizzando un approccio (mini) laparoscopico. L'adesione cellulare sarà ottenuta mediante l'aggiunta di trombina umana di grado clinico che reagisce con il plasma per creare un gel biocompatibile e degradabile contenente l'innesto di isole. Le procedure di studio si baseranno sul protocollo sviluppato dal DRI con le modifiche risultanti dall'esperienza del team del richiedente e dalle attrezzature delle strutture locali.

Si prevede che includerà complessivamente 10 soggetti diabetici di tipo 1 con entrambi

1. ipoglicemia problematica refrattaria alla terapia medica inclusa la terapia insulinica intensiva, l'educazione e l'uso di ausili tecnologici, o 2. malattia renale allo stadio terminale, idonea al trapianto di rene, ma non idonea al trapianto di pancreas dell'intero organo a causa di un intervento chirurgico troppo elevato rischio

Criteri di inclusione (in breve) I criteri di inclusione ed esclusione dello studio soddisfano i criteri standard di inclusione ed esclusione per il trapianto di isole con le seguenti specifiche e sono elencati (abbreviati) nella sezione Eleggibilità. Saranno esclusi i soggetti con indice di massa corporea (BMI) >30 kg/m2 o peso del paziente ≤50 kg e velocità di filtrazione glomerulare <80 ml/min/1,73 m2. Ulteriori criteri di esclusione specificati nel protocollo completo.

L'isolamento dell'isolotto da un donatore compatibile verrà eseguito seguendo il protocollo di isolamento standardizzato utilizzato in IKEM. Le isole saranno coltivate fino a 36 ore a 37°C in terreno CMRL senza alcuna modificazione biologica. L'idoneità del candidato sarà rivalutata mediante esame clinico e di laboratorio. Qualora si ottenga una quantità sufficiente di isole (permettendo di trapiantare 4000 IEQ/kg del ricevente), il candidato sarà preparato per la procedura chirurgica di mini-laparotomia e verrà iniziata la terapia immunosoppressiva di induzione.

Dopo la coltura le cellule insulari saranno raccolte, centrifugate e, dopo aver rimosso il supernatante, ricostituite nel plasma del ricevente, il rapporto finale sarà 2:1 plasma/pellet. L'operazione sarà condotta in anestesia generale mediante approccio laparoscopico o in anestesia generale durante la procedura di trapianto di rene (trapianto combinato di isole e reni). La sospensione delle isole verrà aspirata con una pipetta e distribuita su una parte idonea della superficie omentale (ca. 9x9cm). La trombina umana, ricostituita dalla preparazione di "colla chirurgica" utilizzata di routine Tisseel Lyo® (Baxter) (o da un'altra preparazione clinicamente approvata di trombina) approssimativamente nello stesso volume della sospensione di isole, sarà spalmata come un altro strato sulle isole per promuovere la formazione di un gel biodegradabile contenente l'innesto di isole. Questo dovrebbe facilitare l'adesione alla superficie omentale e prevenire le isolette di pellettizzazione. L'omento verrà quindi piegato delicatamente per creare una sacca e fissato in posizione con punti di sutura, se necessario. L'operazione dovrebbe durare non più di 1-2 ore. I pazienti saranno seguiti presso l'unità di terapia intensiva per un breve periodo dopo l'intervento chirurgico con successiva assistenza presso l'unità di terapia intermedia come di consueto dopo il trapianto di isole.

Per quanto riguarda il regime di immunosoppressione, l'induzione consisterà in 3 dosi di globulina anti-linfociti T a partire dal giorno prima del trapianto. L'immunosoppressione profilattica consisterà in una combinazione di tacrolimus (livelli minimi target di 10-12 ng/ml ridotti dopo 3 mesi a 6-10 ng/ml) e micofenolato mofetile (1-2 g al giorno). Inoltre, prima del trapianto verrà somministrato etanercept (un inibitore del TNF-α) (50 mg sc.) con dosi successive di 25 mg nei giorni 3, 7 e 10. Verrà utilizzata solo una singola dose di corticosteroidi prima della prima infusione di ATG. Tutti questi farmaci rappresentano la terapia medica standard dopo il trapianto di pancreas o isole nell'IKEM. Verrà somministrata una terapia antibiotica e antivirale standard secondo la politica locale in IKEM.

La glicemia sarà attentamente monitorata e l'insulina somministrata con l'obiettivo di raggiungere livelli di glucosio quasi normali per prevenire l'esaurimento delle isole. Dopo la dimissione dall'ospedale verranno utilizzati monitor continui del glucosio sottocutaneo.

Il follow-up dello studio post-trapianto comprenderà 16 visite cliniche. Inoltre, i destinatari saranno sottoposti a supervisione medica secondo necessità.

La sperimentazione clinica mirerà a testare la sicurezza e l'efficacia del metodo di trapianto. L'endpoint primario di sicurezza sarà dimostrare la sicurezza del paziente durante tutte le fasi della sperimentazione. Gli endpoint primari di efficacia saranno il raggiungimento di HbA1c glicosilata 53 mmol/mol a 1 anno dopo il trapianto e nessun evento di ipoglicemia grave dal giorno 28 al 365 compreso dopo il trapianto di isole.

Gli endpoint secondari di efficacia (in breve) saranno i seguenti: la percentuale di riduzione del fabbisogno di insulina, i livelli di HbA1c e la risposta del peptide C alla stimolazione mediante test del pasto misto. Dati sulla variabilità del glucosio e sulla durata dell'ipoglicemia acquisiti dal sistema di monitoraggio continuo del glucosio, misure della qualità della vita (questionario SF 36 e questionario sulla soddisfazione del trattamento del diabete). Procedure standard per valutare la qualità del controllo del diabete (punteggio HYPO, punteggio Clarke, test del pasto misto).

Endpoint secondari di sicurezza: sicurezza, inclusa l'incidenza di infezioni post-trapianto, tumori maligni, morbilità e altri eventi avversi (ad es. aumento del peso corporeo e ipertensione) associati all'immunosoppressione convenzionale. Funzionalità renale misurata mediante creatinina sierica, GFR e altri parametri di laboratorio rilevanti. Profili lipidici (trigliceridi, colesterolo totale, colesterolo LDL, colesterolo HDL) nel tempo.

Valutazione dell'incidenza e della gravità degli effetti avversi correlati alla procedura di trapianto e alla terapia immunosoppressiva.

Valutazione statistica Il fabbisogno di insulina sarà stimato dai valori di autovalutazione di una settimana. Le stime delle medie della popolazione e gli intervalli di confidenza per tali medie saranno riportati per ogni visita di follow-up. I numeri di eventi ipoglicemici gravi saranno stimati dai valori auto-riportati ottenuti ad ogni visita di follow-up. I livelli di HbA1c e di creatinina sierica saranno misurati all'ingresso nello studio e ad ogni visita di follow-up. La velocità di filtrazione glomerulare sarà stimata utilizzando il metodo CKD-MDRD aggiornato. Le stime delle medie della popolazione e gli intervalli di confidenza per tali medie saranno riportati per ogni visita di follow-up. Verranno utilizzati metodi di modelli misti lineari per descrivere le tendenze nel tempo. L'incidenza di gravi esperienze avverse sarà tabulata per sistema corporeo e classificata in base ai criteri terminologici internazionali per gli eventi avversi. Negli esperimenti sugli animali, i tassi di sopravvivenza delle isole (nutriti con normoglicemia), le aree sotto le curve della glicemia e dell'insulina durante il test di tolleranza al glucosio intraperitoneale saranno confrontate tra i gruppi utilizzando test non parametrici di Wilcoxon e Mann-Whithey e grafici di sopravvivenza di Caplan-Mayer se applicabile.