Un'iniezione di insulina può gestire i sintomi del diabete, ma in realtà curare la malattia significherebbe guarire le cellule del pancreas che producono insulina, un ormone che regola la quantità di zucchero nel sangue.

Un approccio promettente potrebbe essere quello di stimolare la rigenerazione di quelle cellule con farmaci. Ma c'è un grosso ostacolo:la crescita innescata dal farmaco è volenti o nolenti, colpisce i tessuti non solo nel pancreas ma in tutto il corpo.

Ora, un team di endocrinologi e chimici dell'Università di Stanford ha fatto un passo avanti per prendere di mira le cellule giuste in modo più preciso, utilizzando una proprietà che i ricercatori conoscono da tempo ma che non hanno mai sfruttato per il trattamento:le cellule beta, le cellule produttrici di insulina nel pancreas, hanno un gusto particolarmente forte per lo zinco.

In uno studio che sarà pubblicato online il 6 dicembre in Biologia chimica cellulare , I ricercatori di Stanford hanno usato questo fatto per somministrare selettivamente un farmaco alle cellule beta. Justin Anne, dottore, dottorato di ricerca, assistente professore di medicina, è l'autore anziano. Lo studente laureato Timothy Horton è l'autore principale.

Il metodo non è stato ancora ottimizzato, e non è neanche lontanamente pronto per l'uso clinico. "Siamo alle prime fasi, " ha detto Annes. Ma in un campo in cui le opzioni principali sono le iniezioni di insulina e le pompe di insulina, che erogano continuamente l'ormone attraverso un catetere, potrebbe aprire la strada a alternative più allettanti.

Rigenerazione della semina

Il diabete è una malattia in cui il corpo non può produrre abbastanza insulina per mantenere i normali livelli di zucchero nel sangue. Per anni, L'obiettivo di Annes era sviluppare un farmaco che promuovesse la rigenerazione delle cellule beta produttrici di insulina. Sebbene alcuni ricercatori lo ritengano impossibile, Annes ei suoi colleghi sono recentemente riusciti a creare molecole specifiche che fanno dividere le cellule beta e producono più cellule beta.

Questo progresso potrebbe aver dato nuova speranza ai pazienti diabetici, ma c'era un problema:il modo per far sì che le cellule beta inizino a dividersi e replicarsi è lo stesso per far dividere e replicare molte altre cellule. In altre parole, i ricercatori potrebbero essere in grado di aumentare il numero di cellule beta nel pancreas, ma nel processo otterrebbero anche molti altri tipi di cellule da replicare. Il risultato sarebbe incontrollato, replicazione non mirata che influenzerebbe molti altri organi oltre al pancreas, molto probabilmente in peggio.

Poi Annes ha avuto un pensiero:i ricercatori sanno dagli anni '40 che le cellule beta raccolgono circa 1, 000 volte più zinco delle cellule dei tessuti circostanti. I ricercatori hanno usato principalmente questo fatto come un modo per colorare e identificare visivamente le cellule beta nei campioni di tessuto pancreatico. Ma Annes pensò che se fosse riuscito in qualche modo a procurarsi un farmaco rigenerativo per cercare lo zinco, potrebbe farlo arrivare alle cellule beta.

Chiama in farmacia

"L'unico problema era Non sapevo come generare composti che potessero testare questa ipotesi, " disse Annes. Così si rivolse a Horton, uno studente laureato in chimica, e Mark Smith, un ricercatore senior presso Stanford ChEM-H e direttore del suo Medicinal Chemistry Knowledge Center.

Insieme, hanno ideato una strategia basata sulla chelazione, una tecnica standard in chimica che è forse meglio conosciuta in medicina come trattamento per l'avvelenamento da piombo e mercurio. In tali casi, i medici somministrano un farmaco che forma legami stretti con i metalli, che poi può essere espulso dal corpo.

Anna, Horton e Smith miravano a utilizzare un agente chelante dello zinco, che si legherà allo zinco ovunque lo incontri, somministrare un farmaco alle cellule che amano lo zinco, ma prima avevano bisogno di vedere se l'agente chelante stesso si sarebbe accumulato nelle cellule beta. Dopo che i test di laboratorio iniziali hanno dimostrato che è così, hanno attaccato un farmaco rigenerante delle cellule beta all'agente chelante dello zinco, e ha scoperto che il farmaco si sarebbe anche accumulato nelle cellule beta in un piatto da laboratorio.

Il team ha anche dimostrato che il suo approccio alla chelazione dello zinco ha accumulato più farmaco nelle cellule beta rispetto ad altri tipi di cellule. Quando il farmaco è stato somministrato a cellule di ratto, comprese le cellule beta, in un piatto, le cellule beta si sono rigenerate circa il 250 percento in più rispetto ad altri tipi di cellule. L'effetto era più piccolo ma ancora presente nelle cellule umane in un piatto:le cellule beta si sono replicate circa il 130 percento in più rispetto alle cellule non beta nel corso dell'esperimento.

Questo non vuol dire che un trattamento è dietro l'angolo, i ricercatori avvertono. "Questa è la prima dimostrazione di una molecola di replicazione consegnata selettivamente nelle cellule beta, "Anne ha detto, e "non è sufficiente per applicazioni terapeutiche". Ma il team ritiene che l'approccio potrebbe un giorno portare a trattamenti se possono migliorare la sua selettività delle cellule beta.