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MADRID 12 ago. (EUROPA PRESS) -
Pesquisadores da Universidade de Cornell (EUA) desenvolveram um sistema de implante que pode tratar o diabetes tipo 1 fornecendo oxigênio extra a células secretoras de insulina densamente povoadas sem a necessidade de imunossupressão.
A tecnologia é baseada em dispositivos de encapsulamento implantáveis para células secretoras de insulina que os especialistas testaram em modelos de ratos. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications e podem ser replicados para outras doenças crônicas.
No diabetes tipo 1, o sistema imunológico se torna hostil e ataca e destrói as células beta do pâncreas, que produzem insulina. Sem esse hormônio, o corpo não consegue transportar a glicose (açúcar) para as células dos músculos e dos tecidos para gerar energia. Os pacientes geralmente controlam a doença com injeções diárias de insulina ou bombas de insulina, mas, mesmo com esse tratamento, a doença continua a afetá-los.
Em resposta, os pesquisadores aprimoraram os dispositivos implantáveis existentes que demonstraram eficácia no controle do açúcar no sangue em camundongos diabéticos, mas que tinham uma vida útil limitada. "Um dos principais desafios é que o próprio implante geralmente morre por falta de oxigênio após a implantação", disse a pesquisadora Lora Tran, candidata a PhD e uma das coautoras principais do artigo.
"Em nosso laboratório, obtivemos sucesso em camundongos que viveram por mais de um ano e controlaram o diabetes de forma muito eficaz com pequenas cápsulas sem geração de oxigênio. Entretanto, quando aumentamos a escala, precisamos de mais células, especialmente de maior densidade. Precisamos de uma dose maior. Se implantarmos sem geração de oxigênio, as células geralmente morrem em duas semanas", disse ele.
Para superar esse problema, eles desenvolveram um sistema de macroencapsulação assistida por bioeletrônica (BEAM) que consiste em uma cápsula cilíndrica com uma seção transversal anular contendo células transplantadas secretoras de insulina e um gerador de oxigênio eletroquímico removível.
Uma membrana nanofibrosa na parte externa da cápsula protege as células do sistema imunológico do organismo hospedeiro; uma membrana permeável no núcleo da cápsula permite que o suprimento central de oxigênio alcance o anel de células.
Tran disse que a tecnologia deve atender a dois requisitos: garantir a proteção imunológica e manter a transferência de massa, como glicose e outros nutrientes e moléculas.
TESTADA COM SUCESSO EM RATOS
O sistema foi testado com sucesso em um modelo de rato alogênico. Nesse caso, o sistema oxigenado implantado subcutaneamente reverteu o diabetes por até três meses sem imunossupressão, enquanto os ratos do grupo de controle não oxigenado permaneceram hiperglicêmicos.
"É uma prova de conceito. Mostramos que a oxigenação é importante e que ela promoverá a criação de cápsulas de alta densidade celular", disse a coautora Linda Tempelman. "As cápsulas são imunoprotetoras e duram muito tempo sem danificar a membrana", acrescentou.
O novo sistema permitiria que um número muito maior de pacientes fosse submetido ao transplante de ilhotas pancreáticas ou à terapia celular sem a necessidade de imunossupressão, que é considerada perigosa demais para uso rotineiro. Além disso, o novo sistema pode proporcionar um controle muito mais rígido da glicose, curando efetivamente a doença e permitindo que a pessoa coma, beba e se exercite como qualquer outra pessoa.
A próxima etapa será implantar o sistema em um modelo de porco e testá-lo também com células-tronco humanas. Os pesquisadores estão interessados em tentar usar o sistema para implantar diferentes tipos de células em humanos para o tratamento de longo prazo de doenças crônicas.
"Prevemos uma era em que as pessoas serão implantadas com células alogênicas de outros seres humanos, de linhas de células-tronco, e as usarão a longo prazo para tratar deficiências no corpo", disse Linda Tempelman, também CEO da Persista Bio, que está licenciando as tecnologias.
Dessa forma, eles trabalharão em implantes que fornecerão aos pacientes com outras doenças crônicas uma pequena quantidade de endorfinas, enzimas ou outras moléculas, dependendo das necessidades do indivíduo, como um tratamento de longo prazo, evitando assim a necessidade de medicação.
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