Cientistas revertem diabetes em ratos com células de insulina cultivadas em laboratório

O diabetes tipo 1 se desenvolve quando o sistema imunológico ataca e destrói as células produtoras de insulina do pâncreas. Sem insulina, o corpo não consegue absorver adequadamente a glicose da corrente sanguínea, levando a níveis perigosos de açúcar no sangue. A substituição destas células perdidas tem sido vista há muito tempo como uma solução promissora, mas tentativas anteriores de cultivá-las a partir de células estaminais produziram resultados inconsistentes.

“Desenvolvemos um método que produz de forma confiável células produtoras de insulina de alta qualidade a partir de múltiplas linhas de células-tronco humanas. Isso abre oportunidades para futuras terapias celulares específicas do paciente, o que poderia reduzir a rejeição imunológica”, diz Per-Olof Berggren, professor do Departamento de Medicina e Cirurgia Molecular, Karolinska Institutet, e autor correspondente ao lado de Siqin Wu, pesquisador da Spiber Technologies AB (anteriormente no Karolinska Institutet).

Células de insulina mais maduras e funcionais

A nova abordagem melhora a forma como estas células são produzidas, resultando em células produtoras de insulina que são mais refinadas e mais funcionais do que aquelas produzidas com técnicas anteriores. Em experimentos de laboratório, as células liberaram insulina e apresentaram forte resposta aos níveis de glicose.

Quando transplantadas em ratos diabéticos, as células restauraram gradualmente a capacidade dos animais de regular o açúcar no sangue. Os pesquisadores colocaram as células na câmara anterior do olho, permitindo-lhes observar como as células se desenvolveram e funcionaram ao longo do tempo.

“Esta é uma técnica que usamos para monitorar o desenvolvimento e a função das células ao longo do tempo de forma minimamente invasiva”, explica Per-Olof Berggren. “Observámos que as células amadureceram gradualmente após o transplante, mantendo a sua capacidade de regular o açúcar no sangue durante vários meses, o que demonstra o seu potencial para tratamentos futuros”.

Superando desafios de longa data

As terapias com células estaminais para a diabetes tipo 1 já estão a ser testadas em ensaios clínicos, mas enfrentam vários obstáculos. Uma questão importante é que as células estaminais muitas vezes se transformam numa mistura de tipos de células úteis e indesejadas, o que pode aumentar os riscos. Outro desafio é que as células de insulina cultivadas em laboratório muitas vezes não estão maduras o suficiente para responder eficazmente à glicose.

Para resolver estes problemas, os investigadores refinaram o processo de cultura e permitiram que as células formassem aglomerados tridimensionais naturais. Esta etapa reduziu o número de tipos de células indesejadas e melhorou a resposta das células à glicose.

“Isso poderia resolver vários dos problemas que anteriormente impediam o desenvolvimento de tratamentos baseados em células-tronco para o diabetes tipo 1. Com base nisso, trabalharemos na tradução clínica visando o tratamento do diabetes tipo 1”, diz Fredrik Lanner, professor do Departamento de Ciência Clínica, Intervenção e Tecnologia, Karolinska Institutet, e último autor do artigo.

Rumo a futuros tratamentos para diabetes

O estudo foi uma colaboração entre o Karolinska Institutet e o KTH Royal Institute of Technology da Suécia. O financiamento veio de várias organizações, incluindo o Conselho Sueco de Pesquisa, STINT, a Fundação Knut e Alice Wallenberg, a Fundação Novo Nordisk, a Subvenção Avançada do Conselho Europeu de Pesquisa (ERC), a Fundação da Família Erling-Persson, a Fundação Jonas & Christina af Jochnick, a Associação Sueca de Diabetes, o Programa de Pesquisa Estratégica em Diabetes do Vinnova e Karolinska Institutet. Alguns pesquisadores também relatam vínculos com empresas, incluindo pedidos de patentes e empregos na Spiber Technologies AB e na Biocrine AB (ver publicação para detalhes completos).