Il diabete di tipo 1 è dovuto all’incapacità delle cellule beta pancreatiche del paziente di produrre insulina. Il progetto iNanoBIT studia la possibilità di impiantare nel paziente cellule beta funzionanti. Poiché l’approvvigionamento di cellule beta umane è assai limitato, si ricorre a quelle derivate dalle hiPSC e quelle di maiale. Per evitare la risposta immunitaria nei confronti del beta-galattosio, si utilizzano maiali transgenici in cui questo antigene è assente. 

Tuttavia una lieve risposta immunitaria è comunque presente, per questo motivo si è pensato di confinare le cellule beta di maiale in un contenitore, un pancreas bioartificiale sviluppato dalla ditta Defymed, da impiantare sotto pelle.

Il dispositivo medico, approvato dalla FDA, è in grado di essere vascolarizzato consentendo così l’ingresso dei nutrienti e la fuoriuscita dell’insulina prodotta. Al fine di controllare la funzionalità cellulare nel dispositivo, sono state sviluppate delle nanoparticelle in grado di legarsi selettivamente alle cellule beta vitali e di produrre un segnale rilevabile con più apparecchiature diagnostiche utilizzate in clinica: PET, SPECT e MRI. Inoltre il consorzio sta sviluppando un’apparecchiatura diagnostica optoacustica della ditta iThera che consente di rilevare molecole che assorbono al vicino infrarosso col semplice utilizzo di un ecografo e di una sorgente laser, quindi in modo economico e senza uso di radioisotopi. Le nanoparticelle per effettuare questa diagnostica multimodale sono state ottenute a partire da chitosano e acido poliglutammico, decorandole in superficie con un peptide in grado di legare selettivamente le cellule beta, con un chelante in grado di legare radioisotopi per l’analisi PET e SPECT o il Gadolinio per l’analisi MRI e con una sostanza che assorbe al vicino infrarosso per l’analisi optoacustica. Il protocollo diagnostico è stato già validato nel topo e nel maiale, nel quale si provvederà prossimamente a impiantare il dispositivo medico che verrà riempito di cellule beta e se ne valuterà la funzionalità nel tempo. 

Il progetto iNanoBIT ha richiesto, per il suo elevato carattere multidisciplinare e traslazionale, la stretta collaborazione fra 5 PMI, Biotalentum kft, Mediso kft, iThera gmbh, Defymed sas e BBS Nanotechnology, e di 3 istituzioni accademiche, Università degli Studi di Milano-Bicocca, Ludwig Maximilian University di Monaco e Université Catholique de Louven. Ci si attende che per la fine del progetto, prevista nella primavera del 2023, verrà sviluppato un dispositivo medico impiantabile in grado di produrre insulina.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 760986