Modificando o sistema imunológico do corpo para ajudar a tratar o diabetes tipo 1 – ScienceDaily

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Em um novo estudo, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Missouri, Georgia Tech e Harvard University demonstrou o uso bem-sucedido de um novo tratamento para diabetes tipo 1 em um grande modelo animal. Sua abordagem envolve o transplante de células pancreáticas produtoras de insulina – chamadas ilhotas pancreáticas – de um doador para um receptor, sem a necessidade de drogas imunossupressoras de longo prazo.

Em pessoas que vivem com diabetes tipo 1, seu sistema imunológico pode funcionar mal, fazendo com que ele ataque a si mesmo, disse Haval Shirwan, professor de saúde infantil e microbiologia molecular e imunologia da MU School of Medicine e um dos principais autores do estudo.

“O sistema imunológico é um mecanismo de defesa rigidamente controlado que garante o bem-estar dos indivíduos em um ambiente cheio de infecções”, disse Shirwan. “O diabetes tipo 1 se desenvolve quando o sistema imunológico identifica erroneamente as células produtoras de insulina no pâncreas como infecções e as destrói. No entanto, se esse mecanismo falhar, doenças como diabetes tipo 1 podem se manifestar.”

Diabetes afeta a capacidade do corpo de produzir ou usar insulina, um hormônio que ajuda a regular como o açúcar no sangue é usado no corpo. As pessoas que vivem com diabetes tipo 1 não produzem insulina e, portanto, são incapazes de controlar seus níveis de açúcar no sangue. Essa perda de controle pode levar a complicações com risco de vida, como doenças cardíacas, danos nos rins e danos nos olhos.

Nas últimas duas décadas, Shirwan e Esma Yolcu, professora de saúde infantil e microbiologia molecular e imunologia na Faculdade de Medicina da MU, têm como alvo um mecanismo, chamado apoptose, que destrói células imunes “desonestas” de causar diabetes ou rejeição de transplantes. ilhotas pancreáticas, anexando uma molécula chamada FasL à superfície das ilhotas.

“Um tipo de apoptose ocorre quando uma molécula chamada FasL interage com outra molécula chamada Fas em células imunes desonestas e faz com que elas morram”, disse Yolcu, um dos primeiros autores do estudo. “Portanto, nossa equipe foi pioneira em uma tecnologia que permitiu a produção de uma nova forma de FasL e sua apresentação em células de ilhotas pancreáticas transplantadas ou microgéis para evitar serem rejeitadas por células invasoras. Após o transplante de células pancreáticas produtoras de insulina, as células invasoras se mobilizam para o enxerto para destruição, mas são eliminados pelo FasL envolvendo Fas em sua superfície.”

Uma vantagem deste novo método é a oportunidade de potencialmente renunciar a uma vida inteira de tomar medicamentos imunossupressores, que neutralizam a capacidade do sistema imunológico de buscar e destruir um objeto estranho quando introduzido no corpo, como um órgão ou, neste caso, uma célula, transplante.

“O maior problema com os medicamentos imunossupressores é que eles não são específicos, então podem ter muitos efeitos adversos, como altos casos de desenvolvimento de câncer”, disse Shirwan. “Então, usando nossa tecnologia, encontramos uma maneira de modular ou treinar o sistema imunológico para aceitar, e não rejeitar, essas células transplantadas”.

Seu método utiliza tecnologia incluída em uma patente dos EUA registrada pela Universidade de Louisville e Georgia Tech, e desde então foi licenciada por uma empresa comercial com planos de buscar a aprovação da FDA para testes em humanos. Para desenvolver o produto comercial, os pesquisadores da MU colaboraram com Andres García e a equipe da Georgia Tech para anexar FasL à superfície de microgéis com uma prova de eficácia em um pequeno modelo animal. Em seguida, eles se juntaram a Jim Markmann e Ji Lei, de Harvard, para avaliar a eficácia da tecnologia FasL-microgel em um grande modelo animal, publicado neste estudo.

Incorporando o poder do NextGen

Este estudo representa um marco significativo no processo de pesquisa da bancada à beira do leito, ou como os resultados laboratoriais são incorporados diretamente ao uso pelos pacientes para ajudar a tratar diferentes doenças e distúrbios, uma marca da iniciativa de pesquisa mais ambiciosa da MU, o NextGen Precision Iniciativa de saúde.

Destacando a promessa de cuidados de saúde personalizados e o impacto da colaboração interdisciplinar em larga escala, a iniciativa NextGen Precision Health está reunindo inovadores como Shirwan e Yolcu de toda a MU e as outras três universidades de pesquisa do UM System em busca de avanços na saúde de precisão que mudam a vida . É um esforço colaborativo para alavancar os pontos fortes de pesquisa da MU em direção a um futuro melhor para a saúde dos moradores de Missouri e além. O edifício Roy Blunt NextGen Precision Health na MU ancora a iniciativa geral e expande a colaboração entre pesquisadores, médicos e parceiros da indústria nas instalações de pesquisa de última geração.

“Acho que estar na instituição certa com acesso a uma grande instalação como o edifício Roy Blunt NextGen Precision Health, nos permitirá desenvolver nossas descobertas existentes e tomar as medidas necessárias para aprofundar nossa pesquisa e fazer as melhorias necessárias, mais rapidamente. “, disse Yolcu.

Shirwan e Yolcu, que ingressaram no corpo docente da MU na primavera de 2020, fazem parte do primeiro grupo de pesquisadores a começar a trabalhar no prédio NextGen Precision Health e, depois de trabalhar na MU por quase dois anos, agora estão entre os primeiros pesquisadores da NextGen ter um trabalho de pesquisa aceito e publicado em uma revista acadêmica de alto impacto e revisada por pares.

“Os microgéis FasL induzem a aceitação imunológica de aloenxertos de ilhotas em primatas não humanos”, foi publicado em Avanços da ciência, uma revista publicada pela Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS). O financiamento foi fornecido por doações da Juvenile Diabetes Research Foundation (2-SRA-2016-271-SB) e dos Institutos Nacionais de Saúde (U01 AI132817), bem como uma bolsa de pós-doutorado da Juvenile Diabetes Research Foundation e uma bolsa de pós-graduação da National Science Foundation Bolsa de investigação. O conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente a opinião oficial das agências de fomento.

Outros autores do estudo incluem Ji Lei, Hongping Deng, Zhihong Yang, Kang Lee, Alexander Zhang, Cole Peters, Zhongliang Zou, Zhenjuan Wang, Ivy Rosales e James Markmann em Harvard; Michael Hunckler e Andrés J. García no Georgia Institute of Technology (Georgia Tech); Hao Luo no Hospital Geral do Comando do Teatro Ocidental em Chengdu, China; Tao Chen da Faculdade de Medicina da Universidade de Xiamen em Xiamen, China; e Colleen McCoy no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Os autores do estudo também gostariam de agradecer a Jessica Weaver, Lisa Kojima, Haley Tector, Kevin Deng, Rudy Matheson e Nikolaos Serifis por suas contribuições técnicas.

Potenciais conflitos de interesse também são observados. Três dos autores do estudo, García, Shirwan e Yolcu, são inventores de um pedido de patente nos EUA apresentado pela Universidade de Louisville e pela Georgia Tech Research Corporation (16/492441, depositado em 13 de fevereiro de 2020). Além disso, García e Shirwan são cofundadores da iTolerance, e García, Shirwan e Markmann atuam no conselho consultivo científico da iTolerance.



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