Cercetătorii au dezvoltat o nouă metodă de imprimare 3D a insulelor umane funcționale din pancreas, care pot susține răspunsuri puternice la insulină timp de până la trei săptămâni. Utilizarea unor noi biocerneluri, derivate din țesut pancreatic uman, ar putea debloca o abordare inovatoare, minim invazivă, a transplantului de insule, care ar putea depăși unele dintre principalele provocări cu care se confruntă dezvoltarea terapiilor celulare pentru diabetul de tip I. 

Prezentate în cadrul Congresul Societății Europene de Transplant de Organe (ESOT) 2025, rezultatele unuia dintre primele studii care utilizează insuline umane reale în loc de celule animale de bioprintare aduce speranță pentru persoanele cu diabet zaharat din întreaga lume. ”„Acesta este unul dintre primele studii care utilizează insule umane reale în loc de celule animale în bioprintare, iar rezultatele sunt incredibil de promițătoare. Înseamnă că ne apropiem de crearea unui tratament gata preparat pentru diabet, care ar putea într-o zi să elimine nevoia de injecții cu insulină”, a declarat Quentin Perrier, doctor, cercetător la Facultatea de Medicină a Universității Wake Forest, cel care a prezentat concluziile studiului.

Diabetul de tip I este o boală autoimună în care sistemul imunitar atacă celulele producătoare de insulină din insulele pancreatice. Transplantul de insule a fost considerat mult timp o abordare promițătoare pentru vindecarea diabetului de tip I și eliminarea necesității injecțiilor zilnice cu insulină. Cu toate acestea, metodele actuale de transplant de insule duc adesea la pierderea celulelor funcționale producătoare de insulină pe termen lung, ceea ce face ca pacienții să necesite transplanturi multiple pentru a menține un răspuns.

Noua metodă dezvoltată de Perrier și colegii săi a demonstrat inițial posibilitatea de a prelungi timpul în care insulele transplantate pot rămâne funcționale. „Scopul nostru a fost să recreăm mediul natural al pancreasului, astfel încât celulele transplantate să supraviețuiască și să funcționeze mai bine”, a spus Perrier. „Am folosit o biocerneală specială care imită structura de susținere a pancreasului, oferind insulelor oxigenul și nutrienții de care au nevoie pentru a prospera.”

Această biocerneală personalizată, realizată dintr-un amestec de alginat și țesut pancreatic uman decelularizat, a fost utilizată pentru imprimarea 3D a unor structuri insulare durabile, de înaltă densitate. După 21 de zile, 90% dintre celulele insulare erau încă în viață și erau capabile să elibereze insulină ca răspuns la nivelurile de glucoză.

Inovația constă în compoziția biocernelii pentru imprimarea 3D. Matricea extracelulară (MEC) este cunoscută pentru rolul său esențial în supraviețuirea și funcționarea insulelor pancreatice, însă metodele actuale de izolare a celulelor pentru transplantul de insule o elimină. Cercetătorii au dezvoltat o metodă blândă, fără detergenți, pentru a obține o pulbere ECM solubilă din pancreasul uman, păstrând componentele cheie care susțin supraviețuirea și funcționarea insulelor.

Această biocerneală a fost apoi utilizată pentru a crea structuri cu o arhitectură poroasă, concepute pentru a îmbunătăți fluxul de nutrienți către insulele încorporate în interior, promovând în același timp supraviețuirea celulară și vascularizația, aspecte esențiale pentru supraviețuirea pe termen lung a insulelor după transplant. Prin utilizarea unor setări de presiune scăzută și viteză de imprimare redusă, cercetătorii au redus stresul fizic asupra insulelor în timpul procesului de bioimprimare, ceea ce a ajutat celulele să își mențină forma naturală. Experimente ulterioare au arătat că aceste structuri și-au menținut forma fără a se aglomera sau a se descompune în timp, ceea ce reprezintă o problemă comună cu care s-au confruntat încercările anterioare de bioimprimare. 

Spre deosebire de transplanturile tipice de insule, care sunt infuzate în ficat, aceste structuri imprimate 3D pot fi implantate chiar sub piele, ceea ce face ca procedura să fie minim invazivă și facilitează îndepărtarea în caz de evenimente adverse.

„Deși mai sunt încă multe de făcut, această nouă metodă de bioprintare marchează un pas esențial către terapii personalizate, implantabile, pentru diabet”, a declarat Perrier. „Dacă studiile clinice îi confirmă eficacitatea, ar putea transforma tratamentul și calitatea vieții a milioane de oameni din întreaga lume.”

 

Sursa foto: Creat cu Canva AI -joi, 3 iulie 2025

Sursă: Inside Precision Medicine