Cercetătorii recrutează propriul sistem de eliminare a deșeurilor al celulei pentru a vindeca rănile diabetice.

Diabetul afectează peste 800 de milioane de oameni la nivel mondial și poate provoca o serie de complicații grave. Printre cele mai dificile se numără ulcerele diabetice ale piciorului – răni cronice care rezistă la vindecare și pot duce la amputare sau chiar la deces dacă nu sunt tratate eficient.

„Diabetul este o boală foarte complexă, care cauzează o serie de complicații grave ce afectează viața pacienților în multe feluri”, a declarat Juan Ruiz-Constantino, CEO al companiei spaniole de biotehnologie Lincbiotech. „Una dintre cele mai complexe probleme sunt ulcerele diabetice ale piciorului.”

Ruiz-Constantino conduce un proiect de cercetare finanțat de Uniunea Europeană, numit APTADEGRAD, care are ca scop abordarea motivului biologic pentru care aceste răni rezistă la vindecare. Proiectul este programat să se desfășoare până la sfârșitul anului 2027.

Cercetătorii din Belgia, Portugalia, Spania și Regatul Unit au dezvoltat un nou tip de terapie destinată să îmbunătățească modul în care sunt tratate rănile diabetice. În loc să se limiteze la curățarea și bandajarea ulcerațiilor, ceea ce reprezintă standardul actual de îngrijire, această nouă terapie vizează inflamația excesivă care poate împiedica închiderea rănilor.

Tratament nou necesar

O provocare majoră în cazul diabetului este deteriorarea nervilor periferici și circulația sanguină afectată. Nervii deteriorați înseamnă că rănile de pe picioare pot trece inițial neobservate, în timp ce circulația deficitară îngreunează vindecarea.

Aproape un sfert dintre persoanele cu diabet vor dezvolta un ulcer la picior la un moment dat, conform datelor proiectului APTADEGRAD. O proporție semnificativă va necesita o formă de amputare.

“

Tratăm simptomele, dar nu avem un medicament aprobat pentru o abordare care să modifice boala.

Rata mortalității este de asemenea alarmantă. Datele proiectului indică faptul că aproximativ 5% dintre pacienți mor în termen de un an de la dezvoltarea unui ulcer diabetic la picior, iar acest procent crește la 42% după cinci ani.

Încărcătura economică este substanțială. Germania efectuează anual aproximativ 34.500 de amputări legate de diabet, în timp ce ulcerele diabetice și amputările costă Serviciul Național de Sănătate din Regatul Unit echivalentul a 1,1 miliarde de euro anual.

Cu toate acestea, în ciuda amploarei problemei, nu există încă o terapie aprobată care să abordeze direct mecanismele bolii care stau la baza ulcerațiilor diabetice ale piciorului.

„Tratăm simptomele, dar nu avem un medicament aprobat pentru o abordare care să modifice boala”, a explicat Ruiz-Constantino.

De ce nu se vindecă rănile diabetice

Inflamația ajută în mod normal la combaterea infecțiilor și la coordonarea reparării țesuturilor. În cazul rănilor diabetice, însă, moleculele inflamatorii se pot acumula la niveluri excesive, împiedicând progresul rănii prin procesul normal de vindecare.

Cercetătorii au identificat mai mulți factori importanți care contribuie la această reacție, inclusiv proteine cunoscute sub numele de IL-1β, receptorul său IL-1R1 și MMP-9.

În loc să le blocheze complet, Ruiz-Constantino și colegii săi doresc să elimine cantitățile excesive ale acestora. Soluția lor se bazează pe lizozomi – structuri minuscule din interiorul celulelor care acționează ca un sistem de reciclare al organismului.

„Lizozomii fac parte din sistemul de control al calității pe care îl avem în interiorul celulelor noastre”, a explicat Ruiz-Constantino.

Ideea este de a captura proteinele din exteriorul celulei, de a le transporta în interior și de a le trimite către acest sistem celular de reciclare, restabilind niveluri mai sănătoase de proteine și o reacție inflamatorie mai echilibrată.

Chimere: capturare și distrugere

Pentru a activa acest proces de eliminare a deșeurilor, echipa a dezvoltat o nouă clasă de compuși numită chimere țintite către lizozomi, sau LYTACs.

Aceste molecule funcționează ca sisteme miniaturale de livrare. Un capăt capturează o proteină inflamatorie, în timp ce celălalt se leagă de receptorii de pe suprafața celulei. Acest lucru determină celula să tragă întregul complex în interior și să-l trimită la lizozom pentru distrugere.

Aceasta permite cercetătorilor să reducă nivelurile proteinelor într-un mod controlat, mai degrabă decât să le elimine complet. Scopul este de a menține suficiente proteine pentru a susține vindecarea, în timp ce se previne reacția inflamatorie excesivă care menține rănile deschise.

Ideea din spatele LYTACs este încă relativ nouă. Atunci când cercetătorii au propus pentru prima dată conceptul acum câțiva ani, aveau o bază științifică solidă, dar dovezi experimentale limitate. De atunci, cercetătorii APTADEGRAD au făcut progrese substanțiale.

Echipa de cercetare a proiectat și sintetizat compușii, a demonstrat cum funcționează în studii de laborator și a crescut producția pentru teste suplimentare.

Dr. Holly Wilkinson, specialist în vindecarea rănilor la Universitatea din Hull, Regatul Unit, a ajutat la evaluarea tehnologiei.

În boli precum artrita reumatoidă, psoriazisul și boala Crohn, terapiile cu anticorpi monoclonali au transformat tratamentele prin blocarea proteinelor inflamatorii. Abordări similare au fost explorate pentru rănile diabetice, dar cu succes limitat.

„Anticorpii se leagă de o proteină și o blochează, dar nu o elimină din mediu. Abordarea APTADEGRAD elimină efectiv acea proteină din mediu, iar aceasta este ceea ce credem că va fi mai benefic pentru combaterea inflamației rănilor”, a explicat Wilkinson.

Odată ce chimera și-a îndeplinit rolul, întregul complex – medicamentul și proteina împreună – este descompus în interiorul celulei, ceea ce ar trebui să reducă și riscul efectelor secundare. Acest lucru este deosebit de important pentru pacienții cu boli complexe precum diabetul.

Rezultate promițătoare timpurii

Până acum, rezultatele sunt încurajatoare. În modelele de răni diabetice, compușii reduc inflamația și accelerează vindecarea. În multe cazuri, aceștia performează la fel de bine sau mai bine decât abordările bazate pe anticorpi care vizează aceleași proteine.

“

Observăm că tratamentele accelerează vindecarea rănilor și diminuează inflamația.

„Observăm că tratamentele accelerează vindecarea rănilor și diminuează inflamația”, a spus Wilkinson. „Adesea vedem efecte care sunt la fel de bune sau mai bune decât tratamentele cu anticorpi.”

Până acum, studiile clinice s-au concentrat pe injecții administrate sub piele în apropierea ulcerațiilor, dar echipa a dezvoltat și o formulare de hidrogel care poate fi aplicată direct pe răni, permițând medicamentului să fie eliberat treptat în timp.

Această abordare bazată pe hidrogel și cea bazată pe injecții sunt concepute pentru a maximiza efectele locale, minimizând în același timp efectele secundare nedorite în alte părți ale corpului.

Implicații mai largi

Deși ulcerele diabetice ale piciorului rămân focusul imediat, posibilitățile ar putea extinde mult mai departe.

Dacă va avea succes, tehnologia ar putea fi adaptată pentru a trata alte răni cronice și boli inflamatorii, oferind totodată unele dintre primele dovezi din lumea reală pentru potențialul medical mai larg al terapiilor bazate pe LYTAC.

Următorul pas va fi generarea unor dovezi suficiente privind siguranța și eficacitatea pentru a susține primele studii clinice pe oameni, pe care Wilkinson speră că le-ar putea începe în jurul anului 2030.

„Dacă am putea introduce ceva în clinică care să demonstreze eficacitatea în vindecarea rănilor diabetice, ar fi cu adevărat revoluționar”, a spus ea.

Pentru milioane de oameni care trăiesc cu diabet, un tratament care abordează cauzele fundamentale ale acestor răni, mai degrabă decât să se limiteze la gestionarea consecințelor lor, ar putea reprezenta o descoperire mult așteptată.

Cercetarea din acest articol a fost parțial finanțată de Consiliul European pentru Inovare (EIC). Opiniile intervievaților nu reflectă neapărat cele ale Comisiei Europene. Dacă ți-a plăcut acest articol, te rugăm să iei în considerare distribuirea lui pe rețelele sociale.