Diabetologia
Il trapianto di isole pancreatiche come terapia del diabete mellito tipo 1 affronta da sempre la difficoltà rappresentata dalla carenza di donatori. La ricerca di fonti alternative di cellule si muove nell’ottica di superare questo limite ed in particolare nello sviluppare cellule pancreatiche a partire da cellule staminali, potendo così usufruire di un bacino potenzialmente illimitato di cellule. Studi in tal senso riguardano più linee cellulari staminali e in particolare cellule producenti insulina di derivazione embrionale umana. Tali cellule in vitro possiedono dei privilegi immunologi nei confronti sia dell’auto che dell’alloimmunità, ma non è noto se tali privilegi si mantengano una volta differenziate nelle diverse linee cellulari.
Scopo di questo lavoro è quello di indagare le interazioni tra la risposta immunitaria innata e adattativa, sia allo che e auto-immunitaria, nei confronti di cellule pancreatiche progenitrici ottenute da cellule staminali embrionali umane (hESC-PEs) e delle cellule endocrine (hESC-EC) recuperate dopo differenziazione in vivo mediante incapsulamento ed impianto nel sottocute di topi.
Materiali e Metodi: cellule pancreatiche progenitrici sono state ottenute da cellule staminali embrionali umane (hESCs) attraverso protocolli di differenziazione precedentemente descritti. Un aliquota di tali cellule è stata trapiantata dopo incapsulamento su specifico device (Via CyTe) in topi NOD non diabetici e con immunodeficienza severa combinata (SCID). La funzione è stata valutata tramite dosaggio del peptide-C 15 minuti dopo l’infusione di glucosio e nelle settimane successive. Le cellule impiantate sono state rimosse dopo 20-25 settimane e utilizzate per l’analisi. Le risposte immunitarie alle cellule di derivazione staminale embrionale di derivazione endodermale pancreatica sono state valutate prima e dopo la differenziazione in cellule endocrine.
Risultati: a 20 settimane in tutti i riceventi la concentrazione plasmatica del peptide-C umano è risultata superiore a 1 ng/ml. L'espressione HLA è stata valutata dalla superficie delle hESC-PEs e delle cellule endocrine. Mentre le le cellule progenitrici mantengono privilegi immunologici con scarsa espressione HLA, che tuttavia può aumentare in condizioni infiammatorie, le cellule endocrine (hESC-EC)sono protette dall'immunità complemento mediata ma esprimono maggiormente HLA e sono bersaglio della risposta immunitaria adattativa. Inoltre, dopo aver assicurato compatibilità HLA, è stato visto che le cellule producenti insulina possono essere bersaglio di cellule T specifiche per la preproinsulina.
Conclusioni: I progenitori pancreatici ottenuti dalle cellule staminali embrionali sono ipoimmunogeni mentre una volta differenziate in vivo in cellule endocrine si ripresentano come target della risposta immunitaria adattitava.
Commento: Sebbene, come gli stessi autori segnalano, la tipologia degli esperimenti non permetta di trasferire tali risultati direttamente nell’uomo, la persistenza di una reazione immunologica auto- e allo-immune in beta-cellule ottenute da cellule staminali embrionali pone la necessità di perseverare nella ricerca di strategie immunosoppressive e/o di incapsulamento, che ne consentano la preservazione dopo l’impianto.
A cura di Margherita Occhipinti e Lorenzo Piemonti
Cornelis R. van der Torren, Arnaud Zaldumbide, Gaby Duinkerken, Simone H. Brand-Schaaf, Mark Peakman, Geert Stangé, Laura Martinson, Evert Kroon, Eugene P. Brandon, Daniel Pipeleers, Bart O. Roep. Immunogenicity of human embryonic stem cell-derived beta cells. Diabetologia 2017 Jan;60(1):126-133
