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Diabete tipo 1: biotecnologie e microchip diagnostici in arrivo

Il diabete di tipo 1 è una malattia autoimmune permanente che colpisce circa 542.000 bambini in tutto il mondo, con anche un numero crescente di adulti che vengono diagnosticati. Al momento non esiste un test precoce per il diabete di tipo 1 e quando qualcuno viene diagnosticato, circa il 70% delle loro cellule beta produttrici di insulina sono state distrutte. I ricercatori stanno sviluppando una tecnologia di rilevamento precoce per il diabete di tipo 1 che può prevedere con precisione se un bambino è a rischio di malattia cronica. I ricercatori australiani della RMIT University e dell’Università di Sydney sperano che il loro kit di rilevamento possa un giorno essere usato come test standard per i neonati, catturando la malattia nelle sue prime fasi e consentendo lo sviluppo di trattamenti per ritardare o persino prevenire la sua insorgenza. Il professor Vipul Bansal, direttore dello Ian Potter NanoBioSensing Facility di RMIT, ha affermato che la collaborazione ha unito le tecnologie lab-on-a-chip con una scoperta rivoluzionaria sulle cellule beta produttrici di insulina.

“Il kit di rivelazione che stiamo sviluppando è economico e semplice da usare, non richiede conoscenze tecniche specialistiche o analisi costose: riuscire a rilevare bene questa malattia prima che abbia la possibilità di progredire potrebbe cambiare la vita per i 2400 australiani diagnosticati con diabete di tipo 1 ogni anno. ” La tecnologia sviluppata dagli scienziati e dagli ingegneri di RMIT utilizza un microchip e un sensore per rilevare i marcatori nel sangue che possono identificare la perdita precoce delle cellule beta. Le cellule beta si trovano nel pancreas e sono l’unico modo del corpo di produrre insulina. I ricercatori dell’Università di Sydney, guidati dal professore associato Anand Hardikar, hanno precedentemente scoperto circa 20 biomarcatori nel sangue che possono prevedere con precisione la salute delle cellule beta. La collaborazione con RMIT si basa su questa svolta, con l’obiettivo di sviluppare un dispositivo point-of-care per testare questi markers e produrre risultati in pochi minuti. Guidati da Bansal e dal biologo cellulare Dr Ravi Shukla, gli scienziati dell’IrM Potter NanoBiosensing Facility di RMIT hanno già sviluppato un sensore proof-of-concept rivestito con nanoparticelle speciali.

Il sensore può rilevare in modo affidabile la presenza di biomarcatori selezionati, cambiando colore se una particolare molecola è presente nel sangue. La fase successiva sta lavorando con gli ingegneri del Micro Nano Research Facility di RMIT per espandere le capacità del sensore e miniaturizzarlo su un chip microfluidico delle dimensioni di un francobollo. Un chip microfluidico contiene minuscoli canali e pompe che possono controllare con precisione il fluido. Sebbene il sangue sia notoriamente difficile da gestire nei sistemi a microfluidi, i ricercatori di RMIT hanno sperimentato una tecnologia all’avanguardia che evita la necessità di elaborazioni speciali. Il direttore del Micro Nano Research Facility, il professor Arnan Mitchell, ha affermato che il risultato finale sarebbe uno strumento semplice e affidabile per gli operatori sanitari: “Il prototipo che stiamo costruendo sarà in grado di fare un’analisi di sangue da un paziente e fornire un punteggio che indica il rischio di diabete di tipo 1. L’obiettivo finale è quello di essere in grado di rallentare o prevenire l’insorgenza del diabete di tipo 1. Il test potrebbe anche aumentare significativamente lo sviluppo di terapie per prevenire o ritardare la malattia”.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD; specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Saydah S, Imperatore G. Curr Diab Rep. 2018 Jul 11;18(9):61. 

Polsky S et al., Beck RW. Diabetes Technol Ther. 2018 Jul 10.

Frandsen CS et al. Expert Opin Pharmacother. 2018 Jun; 19(9):947. 

Cao Z et al., Doyle FJ. IEEE Trans Biomed Eng. 2017 Dec 13.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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