Il trapianto di cellule delle isole pancreatiche è una procedura sperimentale per il trattamento del diabete di tipo 1. L'obiettivo di questa procedura è consentire alle persone con questa malattia autoimmune di interrompere l'assunzione di insulina, un ormone vitale prodotto dal pancreas che controlla i livelli di glucosio (zucchero) nel sangue. Le persone con diabete di tipo 1 non sono in grado di generare insulina da sole, mettendole a rischio di complicazioni gravi e potenzialmente fatali che vanno dai danni ai nervi (neuropatia) o agli occhi (retinopatia) alle malattie cardiache.
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Poiché il trapianto di cellule insulari, a volte chiamato allotrapianto o trapianto di cellule beta, è ancora in fase di studio, negli Stati Uniti viene eseguito solo in studi clinici autorizzati dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense. Secondo il Collaborative Islet Transplantation Registry, 1.089 persone in tutto il mondo hanno ricevuto trapianti di isole per il trattamento del diabete di tipo 1.
Il trapianto di isole è una terapia in evoluzione e non ha ancora raggiunto il successo nel trattamento affidabile dei pazienti con diabete di tipo 1. Questa procedura dovrebbe essere eseguita solo nel contesto di uno studio di ricerca controllato.
Motivi per un trapianto di cellule insulari
Le isole pancreatiche, chiamate anche isole di Langerhans, sono uno dei diversi tipi di gruppi di cellule del pancreas, l'organo che aiuta il corpo ad abbattere e a utilizzare il cibo. Le cellule beta che esistono all'interno delle isole sono responsabili della produzione di insulina.
L'insulina è vitale per la vita. Senza di esso, il glucosio si accumula rapidamente nel sangue a livelli potenzialmente fatali mentre le cellule del corpo sono prive dell'energia di cui hanno bisogno per funzionare correttamente.
Nel diabete di tipo 1, il sistema immunitario distrugge le cellule beta. Non si sa perché ciò accada, ma senza il funzionamento delle beta-cellule il corpo non è in grado di produrre la propria insulina. Quindi, per le persone affette da questa condizione, le iniezioni giornaliere di insulina supplementare o l'uso di un microinfusore sono la pietra angolare del trattamento.
Darsi iniezioni o dover mantenere un dispositivo medico può essere una sfida, tuttavia, motivo per cui il trapianto di cellule insulari potrebbe essere un'alternativa allettante per alcune persone.
I medici considerano le persone per il trapianto di isole se i possibili benefici, come una migliore capacità di raggiungere gli obiettivi di glucosio nel sangue senza problemi, superano i rischi, inclusi i possibili effetti collaterali degli immunosoppressori. I destinatari devono assumere farmaci immunosoppressori per impedire al sistema immunitario di attaccare e distruggere le isole trapiantate.
Le persone con diabete di tipo 1 che stanno pianificando o hanno subito un trapianto di rene per trattare l'insufficienza renale possono anche essere candidate per il trapianto di isole, che può essere eseguito contemporaneamente o dopo un trapianto di rene.
Il trapianto di cellule insulari non è indicato per le persone con diabete di tipo 2 perché richiedono più cellule insulari per raggiungere l'indipendenza dall'insulina di quanto sia attualmente possibile isolare da un pancreas.
Un diverso tipo di trapianto di isole, l'autotrapianto di isole, viene utilizzato per le persone che devono rimuovere l'intero pancreas per trattare la pancreatite grave e cronica. In questa procedura, le cellule delle isole del paziente vengono rimosse dal pancreas e infuse nel fegato. Le persone con diabete di tipo 1 non sono candidate per questa procedura.
Processo di selezione del destinatario del donatore
In generale, i candidati per il trapianto di cellule insulari includono persone con diabete di tipo 1 che:
- Dai 18 ai 65 anni
- Avere livelli di glucosio nel sangue difficili da gestire
- Avere un diabete di tipo 1 scarsamente controllato, inclusi episodi di ipoglicemia grave e inconsapevolezza dell'ipoglicemia
- Potrebbe richiedere o aver già ricevuto un trapianto di rene
- Non sono attualmente incinte, in procinto di tentare una gravidanza o che allattano un bambino, a causa dei rischi di farmaci immunosoppressori su un bambino (in utero o attraverso il latte materno); le donne in età fertile devono accettare di utilizzare la contraccezione
Poiché i trapianti di cellule insulari sono attualmente eseguiti esclusivamente in studi clinici, i criteri per i riceventi possono variare. Altre cose che possono essere prese in considerazione sono l'indice di massa corporea (BMI) della persona, con un BMI richiesto di 28 o inferiore; stato della funzionalità epatica e renale; e se sono presenti infezione, cancro, epatite o HIV.
Quando qualcuno si iscrive a una sperimentazione clinica, verrà prima sottoposto a screening per vedere se soddisfa i criteri di inclusione. Se si qualificano, verranno inseriti in una lista d'attesa fino a quando non verrà ottenuto un pancreas appropriato.
Tipi di donatori
Le cellule delle isole vengono recuperate dal pancreas di una persona deceduta che ha scelto di donare i propri organi. Sfortunatamente, uno dei principali ostacoli all'uso diffuso del trapianto di cellule delle isole pancreatiche è la carenza di cellule delle isole dai donatori.
L'Istituto nazionale per il diabete e le malattie digestive e renali riferisce che 1.315 pancreata sono stati recuperati da donatori deceduti nel 2017. Molti non sono adatti per l'isolamento delle isole, lasciando solo un piccolo numero disponibile per l'uso ogni anno. Alcune isole donatrici possono anche essere danneggiate o distrutte durante il processo di trapianto.
Inoltre, non è raro che un paziente richieda più di un trapianto nel tempo, il che significa che una persona alla fine può richiedere isole da più di un pancreas.
Per compensare questa carenza, i ricercatori stanno studiando modi per trapiantare isole da altre fonti, come i maiali, e stanno lavorando alla creazione di nuove isole da cellule staminali umane.
Prima dell'intervento
Prima di ricevere un trapianto di isole, è necessario sottoporsi a una valutazione preoperatoria standard, inclusi esami del sangue, test del cuore e dei polmoni e un test di tolleranza al glucosio orale.
Processo chirurgico
Il processo di trapianto di isole è di per sé una procedura ambulatoriale relativamente semplice e non chirurgica. Poiché questa procedura viene eseguita sulla base della ricerca clinica, tuttavia, i pazienti devono spesso rimanere in ospedale per il monitoraggio,
Le cellule beta del pancreas di un donatore deceduto vengono purificate e processate, quindi trasferite al paziente tramite infusione.Durante un singolo trapianto, i pazienti ricevono tipicamente due infusioni contenenti una media da 400.000 a 500.000 isole ciascuna. La procedura richiede circa un'ora per infusione.
Questo di solito viene eseguito da un radiologo interventista (un medico specializzato in imaging medico). Usando i raggi X e l'imaging ecografico come guida, faranno passare un catetere (un sottile tubo di plastica) attraverso una piccola incisione nella parte superiore dello stomaco nella vena porta, una vena principale che fornisce sangue al fegato.
Una volta che il catetere è in posizione, le cellule delle isole preparate vengono spinte lentamente attraverso di esso. L'allotrapianto può essere eseguito utilizzando l'anestesia locale e un sedativo. L'anestesia generale, che è più rischiosa, è raramente necessaria.
Complicazioni
La procedura di trapianto può aumentare il rischio di sanguinamento e coaguli di sangue. Può anche avere complicazioni che richiedono un intervento chirurgico a cielo aperto (sanguinamento intraperitoneale che richiede trasfusione o laparotomia).
C'è anche la possibilità che le cellule trapiantate non funzionino bene o non funzionino affatto. Inoltre, tutte le celle potrebbero non funzionare immediatamente e potrebbe essere necessario del tempo per iniziare a funzionare correttamente. Pertanto, i destinatari potrebbero dover assumere insulina fino a quando le cellule non iniziano a funzionare correttamente.
È anche possibile che si sviluppino anticorpi specifici del donatore. In questo caso, il corpo del ricevente inizia ad attaccare le cellule del donatore.
Un'altra potenziale conseguenza del trapianto di isole è lo sviluppo di più anticorpi specifici del donatore. Poiché le isole sono ottenute da più donatori, i riceventi del trapianto di isole sono esposti a più disallineamenti dell'antigene leucocitario umano. Molteplici disallineamenti determinano la formazione di più anticorpi, che possono impedire al paziente di sottoporsi a futuri trapianti (isole, reni, pancreas) a causa di una ridotta probabilità di trovare un innesto compatibile.
Raramente possono verificarsi anche eventi avversi correlati all'immunosoppressione (neutropenia, test di funzionalità epatica elevati o insufficienza renale).
Dopo l'intervento chirurgico
Dopo l'intervento, si formano nuovi vasi sanguigni che collegano le isole con i vasi sanguigni del ricevente e iniziano a produrre e rilasciare insulina, con due vantaggi chiave:
- Normalizzazione dei livelli di glucosio senza dipendenza dalle iniezioni di insulina o almeno una riduzione della quantità di insulina necessaria
- Inversione dell'inconsapevolezza dell'ipoglicemia: perdita della capacità di percepire i sintomi di un livello di zucchero nel sangue pericolosamente basso (tipicamente, 70 mg / dL o meno), come sudorazione, tremore, aumento del battito cardiaco, ansia o fame, e trattarli di conseguenza
Prevenire il rifiuto
Per ricevere le isole pancreatiche da un'altra persona, il ricevente dovrà assumere farmaci immunosoppressori per prevenire il rigetto delle cellule.
Alcuni di questi, come i corticosteroidi, possono complicare il diabete aumentando la resistenza all'insulina nel tempo e causando un aumento degli zuccheri nel sangue. Altri tipi di immunosoppressori possono ridurre la capacità delle cellule beta di rilasciare insulina. Inoltre, gli immunosoppressori inibiscono la capacità del sistema immunitario di combattere le infezioni e possono causare un aumento degli enzimi epatici e una potenziale insufficienza renale.
Allo stesso tempo, c'è anche il rischio che, nonostante sia stata soppressa dai farmaci, la risposta autoimmune che inizialmente ha distrutto le cellule native di una persona e causato in primo luogo il diabete di tipo 1 possa essere innescata di nuovo, questa volta attaccando e distruggendo i nuovi trapiantati. cellule donatrici.
Prognosi
Uno studio clinico di fase 3 condotto dal National Institutes of Health Clinical Islet Transplantation Consortium ha rilevato che un anno dopo il trapianto di cellule insulari, nove riceventi su 10 avevano un livello di A1C (una misura dei livelli medi di glucosio nel sangue in due o tre mesi) inferiore a 7 %, non ha avuto episodi di ipoglicemia grave e non ha avuto bisogno di assumere insulina. Due anni dopo il trapianto, sette riceventi su 10 avevano un livello di A1C inferiore al 7% e non hanno avuto episodi di ipoglicemia grave, e circa quattro su 10 non aveva bisogno di insulina.
I destinatari del trapianto hanno anche avuto miglioramenti nella qualità della vita e nella salute generale, compresi quelli che avevano ancora bisogno di assumere insulina.
Una parola da Verywell
La ricerca sul trapianto di cellule insulari si concentra attualmente sulla capacità di raccogliere un numero sufficiente di cellule insulari utilizzando cellule provenienti da altre fonti, inclusi tessuti fetali e animali. Gli scienziati stanno anche tentando di far crescere le cellule delle isole umane in laboratorio. E, sebbene siano stati compiuti progressi nello sviluppo di nuovi e migliori farmaci anti-rigetto, è necessario fare di più in questo settore.
Chiaramente, ci vorrà del tempo prima che il trapianto di cellule insulari diventi un trattamento di routine per il diabete di tipo 1. Ma il concetto è intrigante e vale la pena sapere se tu o una persona cara avete questa forma di malattia. Informazioni su come partecipare a una sperimentazione clinica sul trapianto di isole possono essere trovate su ClinicalTrials.gov.
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