Montante envolvidos:

Investimento total: 233.006,55€

INEB -  Instituto Nacional de Engenharia Biomédica       223.006,55€

Apoio FEDER:    189.555,57€               

Apoio OE:         33.450,98€     

Universidade do Porto                          10.000,00€

Apoio FEDER:    8.500,00€                   

Apoio OE:         1.500,00€                   

Localização do projecto: Porto, Portugal

Sintese do projecto:

A diabetes mellitus tipo 1 (DMT1) é uma doença auto-imune caracterizada pela ausência da produção de insulina e afeta mais de 10% da população mundial. Apesar dos avanços terapêuticos no controlo da sua sintomatologia, o único tratamento eficaz é o transplante do pâncreas ou dos seus ilhéus, mas a disponibilidade dos mesmos é limitada e sempre associada a imunossupressão. Assim, a terapia celular através da diferenciação de células estaminais pluripotentes (PSC) em células beta surge como uma abordagem promissora para o tratamento da DMT1. No entanto, a produção de insulina é regulada por factores parácrinos num círculo fechado a nível pancreático, factores esses secretados pelas outras células dos ilhéus, que têm sido negligenciados nas estratégias propostas até à data.

O objectivo deste projeto é então desenvolver um substituto artificial do pâncreas, com PSC diferenciadas em células beta e alfa, que serão posteriormente imobilizadas numa matriz de alginato. A diferenciação será feita de uma forma gradual, com vários estímulos externos específicos para o tipo de células beta e alfa e a imobilização será feita numa matriz 3D de alginato biofuncional, respeitando a arquitetura e as proporções fisiológicas entre os dois tipos celulares. Estas condições constituirão um avanço relativamente às terapias celulares de substituição pancreáticas que têm surgido. Hidrogéis de alginato foram já provados como sendo capazes de melhorar o comportamento celular, especialmente quando biofuncionalizados com resíduos da matriz extracelular (ECM). A ECM tem um papel fundamental na transmissão de sinais químicos e físicos para e entre as células. Assim sendo, o hidrogel de alginato não será apenas responsável pelo suporte físico das células mas também por mimetizar de forma realistica a ECM pancreática. Para estimular a produção de insulina, o péptido glucagon like peptide-1 (GLP-1), será formulado em nanopartículas (NP) que serão também elas imobilizadas na matriz de alginato. Com o objectivo de uma produção de insulina de forma dependente da glicose, as NP serão sensíveis à sua presença no microambiente, libertando o GLP-1 também desta forma. O mimético pancreático aqui desenvolvido será posteriormente caracterizado in vitro, tal como a sua eficácia em produzir insulina de forma dependente da glicose. Com os dados obtidos, os sistemas mais promissores serão depois estudados in vivo, num modelo de rato DMT1, de forma a perceber e prever o seu comportamento após o implante.

Este projeto está fortemente alinhado com os sistemas regionais de Ciências da Saúde e Produção Avançada RIS3 e estratégias nacionais de Saúde, Materiais e Tecnologia de Produção RIS3. Durante todo o projeto teremos a colaboração de uma equipa translacional de endocrinologistas clínicos do UMIB/ICBAS-Hospital Universitário. Em conjunto, pretendemos desenvolver um pâncreas artificial multifuncional patenteado, potencialmente pronto para avançar para ensaios clínicos em humanos.