Notícia

Novo método de criopreservação de ilhotas pancreáticas marca avanço para a cura do diabetes

Zhan, L., Rao, J.S., Sethia, N. et al., Universidade de Minnesota

Fonte

Universidade de Minnesota

Data

terça-feira, 29 março 2022 11:40

Áreas

Biotecnologia. Cirurgia. Endocrinologia. Engenharia Biológica. Engenharia Biomédica. Medicina. Metabolismo.

Pesquisadores de Medicina e Engenharia da Universidade de Minnesota Twin Cities e da Clínica Mayo, nos Estados Unidos, desenvolveram um novo processo para armazenar com sucesso células especializadas de ilhotas pancreáticas em temperaturas muito baixas e reaquecê-las, permitindo potencialmente o transplante de ilhotas sob demanda. A descoberta revolucionária na criopreservação é um grande passo na cura do diabetes.

De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC), o diabetes é a sétima principal causa de morte nos Estados Unidos, respondendo por quase 90.000 mortes a cada ano. Embora o controle do diabetes tenha melhorado muito ao longo dos 100 anos desde a descoberta da insulina, mesmo os métodos mais modernos continuam sendo apenas tratamentos contra a doença, e não a cura.

O transplante de células das ilhotas pancreáticas – um processo em que os médicos acessam grupos de células de um pâncreas saudável e as transferem para um receptor, que então começa a produzir e liberar insulina por conta própria – é um método que está sendo explorado para curar o diabetes. Uma das principais limitações dessa abordagem é que os transplantes de um único doador muitas vezes são insuficientes para alcançar a independência da insulina no receptor. Frequentemente, são necessárias duas, três ou mais infusões de ilhotas doadoras, o que adiciona riscos associados a intervenções cirúrgicas repetidas e múltiplas rodadas de indução de forte imunossupressão.

Uma estratégia para superar o problema de suprimento de doadores é reunir ilhotas de vários doadores, alcançando alta dosagem de ilhotas com uma única infusão. Este processo é limitado pela incapacidade de armazenar ilhotas com segurança por longos períodos de tempo. Pesquisas anteriores mostraram que o armazenamento é limitado a 48 a 72 horas antes do transplante.

Em uma nova pesquisa publicada na revista científica Nature Medicine, pesquisadores da Universidade de Minnesota desenvolveram um novo método de criopreservação de ilhotas que resolve o problema de armazenamento, permitindo a preservação de longo prazo com controle de qualidade das células das ilhotas que podem ser agrupadas e usadas para transplante.

O estudo foi liderado pelo Dr. John Bischof, professor de Engenharia Mecânica da Universidade de Minnesota e diretor do Instituto de Engenharia em Medicina da Universidade, e pelo Dr. Erik Finger, professor de Cirurgia na Escola de Medicina da Universidade de Minnesota. Tanto o Dr. Bischof quanto o Dr. Finger fazem parte do Centro de Pesquisa de Engenharia da Fundação Nacional de Ciências para Tecnologias Avançadas para a Preservação de Sistemas Biológicos (ATP-Bio) e são codiretores do Centro de Preservação de Órgãos da Universidade de Minnesota.

O que os pesquisadores descobriram:

• Ao usar um sistema de criomesh especializado, o excesso de fluido crioprotetor foi removido, o que permitiu resfriamento e reaquecimento rápidos na ordem de dezenas de milhares de graus por segundo, evitando a formação problemática de gelo e minimizando a toxicidade.
• O novo método de criopreservação demonstrou altas taxas de sobrevivência celular e funcionalidade (90% para células de ilhotas de camundongo e cerca de 87% para células de ilhotas de porco e humanas), mesmo após nove meses de armazenamento. O armazenamento com essa abordagem potencial de criopreservação é teoricamente indefinido.
• Em camundongos, o transplante dessas células de ilhotas criopreservadas curou o diabetes em 92% dos receptores dentro de 24 a 48 horas após o transplante.
• Esses resultados sugerem que este novo protocolo de criopreservação pode ser um meio poderoso de melhorar a cadeia de suprimentos de ilhotas, permitindo o agrupamento de ilhotas de vários pâncreas e, assim, melhorando os resultados do transplante que podem curar o diabetes.

Assista ao vídeo que mostra uma abordagem estudada pela equipe, que usa lasers para reaquecer rapidamente gotículas criopreservadas de ilhotas:

“Nosso trabalho fornece o primeiro protocolo de criopreservação de ilhotas que simultaneamente alcança alta viabilidade e função em um protocolo clinicamente escalável. Esse método pode revolucionar a cadeia de suprimentos para isolamento, alocação e armazenamento de ilhotas antes do transplante. Por meio do agrupamento de ilhotas criopreservadas antes do transplante de vários pâncreas, o método não apenas curará mais pacientes, mas também fará melhor uso do precioso material dos pâncreas de doadores”, destacou o Dr. John Bischof.

Os pesquisadores também apontaram que esse método tem a capacidade de ser ampliado para atingir um grande número de pessoas em todo o mundo que sofrem dessa doença progressivamente debilitante.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

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

Fonte: Universidade de Minnesota. Imagem: abordagem estudada pela equipe, que usa lasers para reaquecer rapidamente gotículas criopreservadas de ilhotas. Fonte: Zhan, L., Rao, J.S., Sethia, N. et al., Universidade de Minnesota.

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