Bio-ingegnerizzazione di un Pancreas Endocrino Vascolarizzato (VEP) per il trattamento del T1D

Scopo: Al fine di migliorare l’attecchimento e la funzione delle isole pancreatiche dopo trapianto, basandoci sul nostro pregresso lavoro di bio-ingegnerizzazione di un Organo Insulare Vascolarizzato (polmone di ratto decellularizzato ripopolato con isole murine e HUVEC) abbiamo generato la sua evoluzione utilizzando cellule endoteliali isolate da paziente (BOEC) e isole di maiale neonatale immature (NPIs) ingegnerizzando ex vivo un Pancreas Endocrino Vascolarizzato (VEP) in grado di funzionare in vivo. Metodo: VEPs sono stati ingegnerizzati partendo dal lobo sinistro del polmone di ratto decellularizzato ripopolato con NPIs e BOEC seminate attraverso trachea, arteria e vena polmonare. VEPs sono stati perfusi per 7 giorni (maturazione) mediante un bioreattore progettato ad hoc. La maturazione endocrina dei VEPs è stata valutata mediante secrezione insulinica e istologia (ELISA/IF). VEP maturi sono stati trapiantati sottocute in topi NSG diabetici e la loro funzione è stata paragonata con NPIs di controllo trapiantate sotto capsula renale (KC), nel fegato (LV) e in una tasca sottocutanea pre-vascolarizzata (DL). Risultati: VEPs maturi presentano una completa rivascolarizzazione e le NPIs integrate nella struttura vascolare. Analisi ex vivo dei VEPs maturi dimostrano: i) un miglioramento dell’attecchimento e della maturazione funzionale delle NPIs e ii) un aumento significativo della secrezione insulinica paragonato alle NPIs di controllo (AUC VEP 3.765±0.90 Vs NIPs 1.60±0.25 p<0.01). I VEP trapiantati in topi NSG diabetici sono in grado di revertire l’iperglicemia e di preservare la normoglicemia per tutto il periodo di osservazione (60 giorni) dimostrando una funzione significativamente superiore rispetto a tutti i gruppi di controllo (attecchimento: VEP-2 giorni, KC-48 giorni, LV-58 giorni e >= 60 giorni per DL, p<0.001). Conclusione: la tecnologia VEP permette di migliorare ex vivo l’attecchimento, la maturazione funzionale delle NPIs e di renderle immediatamente funzionanti post trapianto. Sulla base dei recenti sviluppi nel campo dello xenotrapianto, VEP è il primo scaffold endocrino vascolarizzato ingegnerizzato mediante cellule rilevanti per una potenziale traslazione clinica.