Notícia

Novo implante subcutâneo poderia tratar diabetes tipo I

Divulgação, Universidade Cornell

Fonte

Universidade Cornell

Data

domingo, 10 dezembro 2023 12:05

Áreas

Bioengenharia. Biologia. Biomateriais. Biomedicina. Biotecnologia. Endocrinologia. Engenharia Biológica. Engenharia Biomédica. Medicina. Metabolismo. Saúde Pública.

Uma colaboração entre investigadores da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, e da Universidade de Alberta, no Canadá, criou uma nova técnica para tratar a diabetes tipo 1: implantar um dispositivo dentro de uma ‘bolsa’ sob a pele que pode liberar insulina, evitando ao mesmo tempo a imunossupressão que normalmente impede o tratamento da doença.

A abordagem ofereceria uma alternativa mais fácil, de longo prazo e menos invasiva às injeções de insulina ou aos transplantes tradicionais que requerem imunossupressão.

O estudo foi publicado na revista científica Nature Biomedical Engineering. Os coautores principais são o ex-pesquisador de pós-doutorado Dr. Long-Hai Wang e o Dr. Braulio A. Marfil-Garza, atualmente Diretor de Transplante de Ilhotas Pancreáticas no Instituto Tecnológico e de Estudos Superiores de Monterrey (Tecnológico de Monterrey), no México.

Na diabetes tipo 1, o sistema imunológico do corpo destrói aglomerados de células pancreáticas produtoras de insulina – as ilhotas de Langerhans – privando assim o corpo de uma forma de introduzir a glicose nos tecidos para gerar energia. O tratamento padrão para a doença é a terapia com insulina na forma de injeções diárias ou o uso de bombas de insulina.

Durante a última década, o Dr. Minglin Ma, professor de Engenharia Biológica e Ambiental na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida (CALS) da Universidade Cornell, tem tentado desenvolver uma forma melhor de controlar a doença. “Ao longo dos anos, recebo muitos e-mails e pedidos de pais e pacientes dizendo: ‘Ei, meu bebê foi diagnosticado com diabetes tipo 1, você pode nos ajudar?’. É uma doença muito grave e muitas crianças têm. Portanto, estamos realmente falando sério sobre transformar isso em algo clinicamente aplicável, algo que tenha impacto”, destacou o professor Minglin Ma.

Em 2017, o pesquisador revelou um fio de polímero removível contendo milhares de células de ilhotas, protegidas por um fino revestimento de hidrogel, que poderia ser implantado no abdômen de um paciente. O dispositivo – batizado de TRAFFIC (fibra de alginato reforçada para encapsulamento de ilhotas) – foi estruturado como uma pequena bolsa microporosa. As ilhotas fechadas poderiam secretar insulina em resposta ao aumento dos níveis de açúcar no sangue do corpo, ao mesmo tempo que recebiam um fluxo constante de nutrientes e oxigênio para se manterem saudáveis.

O laboratório do Dr. Minglin Ma criou uma versão mais robusta deste dispositivo em 2021 que se mostrou eficaz no controle da glicemia em camundongos diabéticos por até seis meses.

Esses projetos levaram o Dr. James Shapiro, pesquisador da Universidade de Alberta, – “um verdadeiro líder no transplante de ilhotas”, segundo o professor Minglin Ma – a procurar uma possível colaboração.

O professor Shapiro criou um método para inserir ilhotas em canais logo abaixo da pele de uma pessoa e depois aplicar imunossupressão para protegê-las.

“Fiquei intrigado com a abordagem do [professor] Ma, uma vez que evitou a necessidade de imunossupressão, e perguntei-me se poderíamos combinar as nossas duas estratégias inovadoras para melhorar a sobrevivência celular”, disse o professor Shapiro. “E de fato funcionou.”

O novo sistema resultante foi chamado de SHEATH (Subcutaneous Host-Enabled Alginate THread).

A instalação é um processo de duas etapas. Primeiro, uma série de cateteres de náilon são inseridos sob a pele, onde permanecem por quatro a seis semanas – tempo suficiente para a formação de vasos sanguíneos ao redor dos cateteres. Quando os cateteres são removidos, os dispositivos de ilhotas, que têm aproximadamente 10 centímetros de comprimento, são inseridos no espaço criado pelos cateteres, e o sistema vascular circundante permanece intacto.

“Colocar algo sob a pele é muito mais fácil, muito menos invasivo do que no abdômen. Pode ser feito como procedimento ambulatorial, para que você não precise ficar no hospital. Isso pode ser feito sob anestesia local”, explicou o professor Minglin Ma.

Embora ainda existam desafios para a aplicação clínica em longo prazo do dispositivo, o Dr. Minglin Ma está esperançoso de que as versões futuras poderão durar de dois a cinco anos antes de precisarem ser substituídas.

“O desafio é que é muito difícil manter essas ilhotas funcionais por muito tempo dentro do corpo onde você tem um dispositivo, porque o dispositivo bloqueia os vasos sanguíneos, mas sabe-se que as células nativas das ilhotas no corpo estão em contato direto com vasos que fornecem nutrientes e oxigênio. O dispositivo foi projetado de forma que possamos maximizar a troca de massa de nutrientes e oxigênio, mas talvez seja necessário fornecer meios adicionais para apoiar as células para uma função de longo prazo em modelos de animais grandes e, eventualmente, em pacientes”, concluiu o Dr. Minglin Ma.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Cornell (em inglês).

Fonte: David Nutt, Cornell Chronicle. Imagem: pesquisadores criaram um dispositivo semelhante a um fio que pode ser implantado sob a pele para secretar insulina através das células das ilhotas (pequenos círculos rosados) enquanto recebe nutrientes e oxigênio dos vasos sanguíneos. Fonte: Divulgação, Universidade Cornell.

Em suas publicações, o Portal Tech4Health da Rede T4H tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal Tech4Health tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.