Des chercheurs ont récemment traité avec succès le diabète de type 1 en transplantant des cellules pancréatiques productrices d’insuline chez le patient.
Des scientifiques de l’Université du Missouri s’associent à Harvard et Georgia Tech pour créer un nouveau traitement du diabète qui consiste à transplanter des cellules pancréatiques productrices d’insuline
On estime que le diabète de type 1 affecte environ 1,8 million d’Américains. Bien que le diabète de type 1 se développe souvent pendant l’enfance ou l’adolescence, il peut survenir à l’âge adulte.
Malgré des recherches actives, le diabète de type 1 est incurable. Les méthodes de traitement comprennent la prise d’insuline, la surveillance de votre alimentation, la gestion de la glycémie et l’exercice régulier. Les scientifiques ont également récemment découvert une nouvelle méthode de traitement qui est prometteuse.
Dans le cadre d’une nouvelle étude publiée dans Avancées scientifiques le 13 mai. Leur méthode comprend le transfert de cellules pancréatiques productrices d’insuline, appelées îlots pancréatiques, d’un donneur à un receveur sans avoir besoin de médicaments immunosuppresseurs à long terme.
Selon Haval Shirwan, professeur de santé infantile et de microbiologie moléculaire et d’immunologie à la MU School of Medicine et l’un des principaux auteurs de l’étude, le système immunitaire des personnes atteintes de diabète de type 1 peut présenter un dysfonctionnement, l’amenant à se cibler lui-même.
“Le système immunitaire est un mécanisme de défense étroitement contrôlé qui assure le bien-être des individus dans un environnement plein d’infections”, a déclaré Shirwan. « Le diabète de type 1 se développe lorsque le système immunitaire identifie à tort les cellules productrices d’insuline dans le pancréas comme des infections et les détruit. Normalement, une fois qu’un danger ou une menace perçue est éliminée, le mécanisme de commande et de contrôle du système immunitaire entre en jeu pour éliminer toutes les cellules voyous. Cependant, si ce mécanisme échoue, des maladies telles que le diabète de type 1 peuvent se manifester.
Le diabète altère la capacité du corps à produire ou à utiliser l’insuline, une hormone qui aide à réguler le métabolisme du sucre dans le sang. Les personnes atteintes de diabète de type 1 sont incapables de gérer leur glycémie car elles ne produisent pas d’insuline. Ce manque de contrôle peut entraîner des problèmes potentiellement mortels, notamment des maladies cardiaques, des lésions rénales et une perte de vision.
Shirwan et Esma Yolcu, professeur de santé infantile et de microbiologie moléculaire et d’immunologie à la faculté de médecine de la MU, ont passé les deux dernières décennies à cibler un mécanisme d’apoptose qui empêche les cellules immunitaires «voyous» de provoquer le diabète ou le rejet des îlots pancréatiques transplantés en attachant une molécule appelée FasL à la surface des îlots.
“Un type d’apoptose se produit lorsqu’une molécule appelée FasL interagit avec une autre molécule appelée Fas sur des cellules immunitaires voyous, et cela les fait mourir”, a déclaré Yolcu, l’un des premiers auteurs de l’étude. « Par conséquent, notre équipe a été la pionnière d’une technologie qui a permis la production d’une nouvelle forme de FasL et sa présentation sur des cellules d’îlots pancréatiques transplantés ou des microgels pour éviter d’être rejetée par des cellules voyous. Après la transplantation de cellules d’îlots pancréatiques producteurs d’insuline, les cellules voyous se mobilisent vers la greffe pour être détruites, mais sont éliminées par FasL engageant Fas à leur surface.
Haval Shirwan et Esma Yolcu travaillent dans leur laboratoire du bâtiment Roy Blunt NextGen Precision Health. Crédit : Université du Missouri
L’un des avantages de cette nouvelle méthode est la possibilité de renoncer potentiellement toute une vie à la prise de médicaments immunosuppresseurs, qui neutralisent la capacité du système immunitaire à rechercher et à détruire un objet étranger lorsqu’il est introduit dans le corps, tel qu’un organe, ou dans ce cas, une cellule, une greffe.
“Le problème majeur avec les médicaments immunosuppresseurs est qu’ils ne sont pas spécifiques, ils peuvent donc avoir de nombreux effets indésirables, tels que des cas élevés de développement d’un cancer”, a déclaré Shirwan. “Donc, en utilisant notre technologie, nous avons trouvé un moyen de moduler ou d’entraîner le système immunitaire à accepter, et non à rejeter, ces cellules transplantées.”
Leur méthode utilise une technologie incluse dans un brevet américain déposé par l’Université de Louisville et Georgia Tech et a depuis été autorisée par une société commerciale qui envisage de demander l’approbation de la FDA pour les tests sur l’homme. Pour développer le produit commercial, les chercheurs de MU ont collaboré avec Andres García et l’équipe de Georgia Tech pour attacher FasL à la surface de microgels avec une preuve d’efficacité dans un petit modèle animal. Ensuite, ils se sont joints à Jim Markmann et Ji Lei de Harvard pour évaluer l’efficacité de la technologie FasL-microgel dans un grand modèle animal, qui est publié dans cette étude.
Haval Shirwan examine un échantillon au microscope dans son laboratoire du bâtiment Roy Blunt NextGen Precision Health. Crédit : Université du Missouri
Intégrer la puissance de NextGen
Cette étude représente une étape importante dans le processus de recherche du laboratoire au chevet du patient, ou comment les résultats de laboratoire sont directement intégrés à l’utilisation par les patients afin d’aider à traiter différentes maladies et troubles, une caractéristique de l’initiative de recherche la plus ambitieuse de MU, la NextGen Precision initiative de santé.
Soulignant la promesse de soins de santé personnalisés et l’impact d’une collaboration interdisciplinaire à grande échelle, l’initiative NextGen Precision Health rassemble des innovateurs comme Shirwan et Yolcu de l’ensemble de l’UM et des trois autres universités de recherche du système UM dans la poursuite d’avancées en santé de précision qui changent la vie . Il s’agit d’un effort de collaboration visant à tirer parti des forces de recherche de MU vers un avenir meilleur pour la santé des Missouriens et au-delà. Le bâtiment Roy Blunt NextGen Precision Health à MU ancre l’initiative globale et élargit la collaboration entre les chercheurs, les cliniciens et les partenaires de l’industrie dans le centre de recherche de pointe.
«Je pense qu’en étant dans la bonne institution avec accès à une grande installation comme le bâtiment Roy Blunt NextGen Precision Health, cela nous permettra de nous appuyer sur nos découvertes existantes et de prendre les mesures nécessaires pour approfondir nos recherches et apporter les améliorations nécessaires plus rapidement. “, a déclaré Yolcu.
Haval Shirwan et Esma Yolcu. Crédit : Université du Missouri
Shirwan et Yolcu, qui ont rejoint la faculté de MU au printemps 2020, font partie du premier groupe de chercheurs à commencer à travailler dans le bâtiment NextGen Precision Health, et après avoir travaillé à MU pendant près de deux ans, ils sont maintenant parmi les premiers chercheurs de NextGen pour faire accepter et publier un article de recherche dans une revue universitaire à fort impact et évaluée par des pairs.
Référence : “Les microgels FasL induisent l’acceptation immunitaire des allogreffes d’îlots chez les primates non humains” par Ji Lei, María M. Coronel, Esma S. Yolcu, Hongping Deng, Orlando Grimany-Nuno, Michael D. Hunckler, Vahap Ulker, Zhihong Yang, Kang M Lee, Alexander Zhang, Hao Luo, Cole W. Peters, Zhongliang Zou, Tao Chen, Zhenjuan Wang, Colleen S. McCoy, Ivy A. Rosales, James F. Markmann, Haval Shirwan et Andrés J. García, 13 mai 2022, Avancées scientifiques.
DOI : 10.1126/sciadv.abm9881
Le financement a été fourni par des subventions de la Juvenile Diabetes Research Foundation (2-SRA-2016-271-SB) et des National Institutes of Health (U01 AI132817), ainsi que par une bourse postdoctorale de la Juvenile Diabetes Research Foundation et un diplômé de la National Science Foundation. Bourse de recherche. Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les opinions officielles des organismes de financement.
Les auteurs de l’étude tiennent également à remercier Jessica Weaver, Lisa Kojima, Haley Tector, Kevin Deng, Rudy Matheson et Nikolaos Serifis pour leurs contributions techniques.
Les conflits d’intérêts potentiels sont également signalés. Trois des auteurs de l’étude, García, Shirwan et Yolcu, sont les inventeurs d’une demande de brevet américain déposée par l’Université de Louisville et la Georgia Tech Research Corporation (16/492441, déposée le 13 février 2020). De plus, García et Shirwan sont co-fondateurs d’iTolerance, et García, Shirwan et Markmann siègent au conseil consultatif scientifique d’iTolerance.
