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Progressi nel campo della cura del diabete grazie ad un promettente metodo biotecnologico

Il diabete mellito comprende un gruppo di malattie caratterizzate da un elevato tasso ematico di glucosio dovuto a un deficit di attività insulinica (insufficiente produzione o azione dell'insulina, oppure entrambi). In particolare, nel caso del diabete mellito non insulino-dipendente (NIDDM), il tessuto muscolare è determinante ai fini dell'eliminazione del glucosio. Il nuovo metodo sviluppato si basa sulla manipolazione genetica delle fibre muscolari mediate da adenovirus, al fine di correggere il difetto di eliminazione del glucosio, tipico del diabete.

Salute

L'iperglicemia è causata principalmente dall'incapacità dei tessuti di smaltire gli elevati tassi di glucosio nel sangue. La regolazione della glicemia avviene mediante l'insulina, l'ormone deputato a favorire l'utilizzazione del glucosio da parte dei tessuti periferici (tessuto adiposo e muscolare). Considerate le loro dimensioni e il loro fabbisogno energetico, i muscoli scheletrici sono ideali per l'uptake (captazione) del glucosio. L'attività fisica, l'ipossia e l'epinefrina costituiscono altri elementi che facilitano la captazione del glucosio attraverso i muscoli, anche se il meccanismo attraverso il quale favoriscono l'uptake di glucosio basale o stimolato da insulina, persino nei pazienti diabetici, non è stato ancora appurato. La nuova tecnica ha permesso di manipolare la tecnologia di produzione di adenovirus mediante ingegneria genetica, al fine di ottimizzare il metabolismo del glucosio da parte dei muscoli. In particolare, il nuovo metodo consente di aumentare la quantità di glucosio eliminata in vitro e in vivo, rafforzando la capacità di captazione e consumo di glucosio da parte delle fibre muscolari, attraverso i geni che codificano per gli enzimi di metabolizzazione del glucosio, ovvero la glicogeno fosforilasi e la glucogenosintesi. Questa terapia genica ha permesso di stimolare la captazione e il consumo di glucosio da parte dei muscoli e di aumentare l'eliminazione del glucosio stesso, nonché la sensibilità all'insulina nei modelli sperimentali affetti da diabete mellito normale e di tipo 2. Tale metodo, di conseguenza, potrebbe essere utilizzato per combattere l'insulino-resistenza, uno dei principali fattori alla base della ridotta attività muscolare stimolata da insulina, la quale causa l'iperglicemia e l'insufficienza delle cellule beta. Dal punto di vista farmacologico, questo metodo offre un'azione maggiormente prolungata rispetto ad altri trattamenti e non comporta effetti collaterali. Iniettando gli adenovirus contenenti il gene nel muscolo della zampa posteriore di roditori affetti da NIDDM, il test in vivo del trasferimento del gene della glucocinasi ha avuto per risultato la transfezione limitatamente ai muscoli della zampa in cui è avvenuta l'iniezione e ai muscoli addominali. La somministrazione di enzimi glicogeni ha migliorato la captazione di glucosio da parte del tessuto muscolare e ha ridotto i livelli glicemici, ottimizzando la tolleranza complessiva dell'organismo al glucosio in condizioni di iperinsulinemia. Per quanto riguarda il glucosio basale non sono state osservate variazioni. Questo metodo si rivela ancora insufficiente per i pazienti obesi. Tale tecnologia di trasferimento genico si presta alla valorizzazione da parte di numerose aziende interessate alle malattie metaboliche. La nuova piattaforma, infatti, integra le competenze complementari accumulate nell'ambito della ricerca in settori quali l'ingegneria metabolica, la tecnologia adenovirale e lo studio in vivo dell'eliminazione del glucosio. Poiché gli studi si sono concentrati anche sulla risposta fisiologica alla transfezione dei geni, questo metodo può rivelarsi utile per lo studio di geni le cui funzioni sono ancora sconosciute. Fattore ancor più importante, questa tecnica ha svelato il meccanismo per migliorare il trasporto di glucosio e la sua utilizzazione nei muscoli, rendendolo così utilizzabile nell'elaborazione di strategie future per la cura del diabete.

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