Scientific Reports
Background e obiettivo del lavoro: Gli approcci trapiantologici come terapia per il diabete sono fortemente limitati dalla necessità di una soppressione immunitaria permanente. Nel caso del trapianto di isole pancreatiche, questa barriera potrebbe essere superata tramite tecniche di incapsulamento cellulare. In questo studio viene proposto un nuovo dispositivo per la protezione delle isole pancreatiche dal sistema immunitario.
Metodi e risultati principali: Gli autori hanno progettato un device a doppio incapsulamento con idrogel di collagene, per fornire un microambiente simile alla matrice extracellulare, e un involucro di nanofibre. In questo modo è stato creato un ambiente di isolamento dove le cellule immunitarie non possano entrare lasciando comunque la possibilità a ossigeno, insulina, e nutrienti di passare. Le microfibre, con pori del diametro di 500 nm sono state sintetizzate mediante electrospinning e caratterizzate in base a porosità, resistenza e altri test funzionali.
Il dispositivo è stato utilizzato per incapsulare una linea beta-cellulare, la CRI-D2. Le cellule incapsulate all'interno del dispositivo hanno mostrato una distribuzione diffusa con la formazione di cluster funzionali. La valutazione istologica e i test di vitalità e funzionalità cellulare sono stati eseguiti in 10 giorni mostrando risultati positivi con una sopravvivenza cellulare >70% e produzione di insulina.
Conclusioni e commento editoriale: Sono disponibili ad oggi due strategie di incapsulamento cellulare, il microincapsulamento di una singola isolae il macroincapsulamento che contiene e protegge l’intero prodotto cellulare da trapiantare. L’idea alla base è sempre quella di mantenere le isole vitali e bloccare l’attacco da parte del sistema immunitario.
Il microincapsulamento tramite idrogel tuttavia si è dimostrato una barriera immunitaria debole e il macroincapsulamento limita l’interazione fra cellule e ambiente tissutale circostante. L’originalità di questo lavoro è l’utilizzo di un doppio incapsulamento: un idrogel come “sostegno” cellulare e un involucro di micropori per un corretto scambio di nutrienti e un ostacolo per le cellule del sistema immunitario.
Si tratta di uno studio preliminare che dovrà ancora dimostrare la sua efficacia su un modello animale. Tuttavia è un altro gradino verso il superamento della barriera immunitaria con una tecnica che permetterebbe un utilizzo del trapianto di isole pancreatiche su larga scala e potenzialmente una cura per il diabete di tipo 1.
A cura di Alessandro Mattina e Valeria Sordi
Seyyedi MS, Monfared M, Mirzaei E et al. Fabrication of nanofibrous mat surrounded hydrogel scaffold as an encapsulation device for encapsulating pancreas β cells. Sci Rep 12, 21910 (2022). doi: doi.org/10.1038/s41598-022-25736-8
