Science Translational Medicine
Background e obiettivo del lavoro: Il trapianto di isole, ottenute da donatori d’organo o dal differenziamento di cellule staminali, potrebbe essere la cura definitiva del diabete di tipo 1, ma una percentuale significativa di isole muore, dopo trapianto, perché non attecchisce o viene rigettata dalla risposta autoimmune e allogenica. Un dispositivo di incapsulazione che contenga e protegga le isole, sostenendone la sopravvivenza e la secrezione, sarebbe un enorme passo avanti nel campo.
Questo lavoro ci presenta NICE, un nuovo dispositivo di incapsulazione delle isole, messo alla prova in diversi modelli di trapianto.
Metodi e risultati principali: Il nanofiber integrated cell encapsulation (NICE) device consiste di una membrana porosa di nanofibre, generata tramite elettrospinning di silicone-poliuretano termoplastico per uso medico, e di un core di alginato. NICE risulta innanzitutto adatto, per le sue proprietà meccaniche, di permeabilità e di compatibilità con le β cellule, a fungere da veicolo di somministrazione delle isole. Siccome precedenti tentativi di incapsulazione sono falliti per una riposta da corpo estraneo (FBR) che soffoca le cellule, gli autori comparano la FBR in tre diversi siti di impianto e scelgono l’impianto intra-peritoneale come sito che garantisce la minor FBR. Altre prove stabiliscono che NICE confina efficacemente cellule, anche quelle in proliferazione, confermando la sicurezza dell’approccio di incapsulamento.
Le isole incapsulate in NICE, sia allogeniche che autologhe e anche xenogeniche, attecchiscono e funzionano in topi diabetici riceventi nel breve e medio periodo, non suscitando nessuna o una minima reazione di rigetto. Anche le isole umane e le β cellule derivate da cellule staminali (SC-β), incapsulate e trapiantate, ripristinano la normoglicemia e sopravvivono per mesi. Infine gli autori trapiantano le SC-β in topi e cani immunocompetenti, dimostrando la fattibilità della procedura di trapianto delle cellule inserite nel device.
Conclusioni e commento editoriale: Questo studio presenta un nuovo dispositivo di incapsulazione delle isole che protegge le cellule dal rigetto, mantenendole però vive e funzionali. Rispetto ad altri devices pubblicati, alcuni anche già in sperimentazione clinica, il NICE device non stimola reazione fibrotica nel sito di impianto e mostra un’alta biocompatibilità. Inoltre il lavoro colpisce per la vastità di modelli di trapianto impiegati, associati a dei test di engraftment/rigetto e funzionalità state-of-the-art. Questi dati fanno sperare che sia più vicino il momento in cui vedremo dei trapianti di isole senza immunosoppressione.
A cura di Alessandro Mattina e Valeria Sordi
Wang X, Maxwell KG, Wang K, Bowers DT, Flanders JA, Liu W, Wang LH, Liu Q, Liu C, Naji A, Wang Y, Wang B, Chen J, Ernst AU, Melero-Martin JM, Millman JR, Ma M. A nanofibrous encapsulation device for safe delivery of insulin-producing cells to treat type 1 diabete. Sci Transl Med. 2021 Jun 2;13(596):eabb4601. doi: 10.1126/scitranslmed.abb4601
