Logran convertir células madre en células productoras de insulina

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La diabetes mellitus tipo 1 (DM1) –también llamada insulinodependiente, juvenil o de inicio en la infancia- se caracteriza por la destrucción autoinmune de las células beta del páncreas, que resulta en dependencia de por vida de insulina aportada en forma exógena al paciente.

Las personas con esta patología pueden llevar una vida bastante normal, aunque tienen un mayor riesgo de padecer graves problemas como insuficiencia renal, enfermedad cardíaca y accidente cerebrovascular.

La prevalencia de DM1 a nivel mundial se calcula entre 0,8 y 4,6/1.000 habitantes, situándose mayoritariamente entre 1-1,5/1.000. En cuanto a su incidencia, presenta diferencias por países, razas, sexo y edad, observándose durante la infancia una mayor incidencia que en la edad adulta, especialmente de 10 a 14 años, desde donde va disminuyendo hasta las últimas décadas de la vida.

En cuanto al tratamiento, existen -además del aporte de insulina- algunas terapias para controlar la DM1, como la introducción de células beta o el reemplazo del páncreas dañado por el proveniente de un donador de órganos, por lo que ambas opciones tienen una disponibilidad limitada en cuanto a donantes y duración del órgano y/o las células transplantadas.

Otra metodología de trabajo que se está investigando en el último tiempo es la creación de células beta in vitro, a través de la diferenciación de las células madre embrionarias humanas, pero cuyos resultados aún no han sido los deseados, pues no logran alcanzar la fase de madurez para sintetizar insulina.

Desde células madre a células β

Para solucionar el inconveniente del donante, varios grupos de investigadores habían estado trabajando para que las células madre se conviertan en células beta pancreáticas completamente funcionales  durante los últimos años, pero habían habido algunos problemas para completar esta fase, según explica el microfisiólogo Matthias Hebrok, perteneciente al equipo de la University of California, San Francisco (UCSF):

Las células que nosotros y otros estábamos produciendo, se estaban atascando en una etapa inmadura en la que no podían responder adecuadamente a la glucosa en la sangre y secretar la insulina adecuadamente”.”Ha sido un gran cuello de botella para el campo.  

Pero el equipo de la UCSF, superando los obstáculos hasta ahora insalvables en cuanto a cultivo celular, acaba de hacer un gran avance -publicado en Nature Cell Biology– que podría hacer que en un futuro cercano los tratamientos actualmente empleados se vuelvan obsoletos.

Los científicos han logrado transformar las células madre humanas en células beta funcionales productoras de insulina en ratones, como explica Hebrok:

Ahora podemos generar células productoras de insulina que se ven y se parecen mucho a las células beta pancreáticas que tenemos en nuestro cuerpo“, “Este es un paso crítico hacia nuestro objetivo de crear células que podrían trasplantarse a pacientes con diabetes.

Para llevar a cabo la investigación, los científicos se centraron en la observación del desarrollo de las condiciones del cultivo celular, para recrear los eventos que ocurren durante la organogénesis de los islotes pancreáticos y la subsiguiente maduración de las células β.

Luego, el equipo separó artificialmente las células madre pancreáticas para reorganizarlas en grupos de islotes que se forman naturalmente en el cuerpo. Esta organización permitió la normal maduración y funcionamiento celular, tal como lo hacen las células β normales.

Cuando estas células beta se trasplantaron a ratones sanos, el equipo observó que fueron capaces de sintetizar insulina en respuesta a los niveles de glucemia en cuestión de 3 días post transplante.

Limitaciones del procedimiento

Pero debido a que el estudio todavía tiene un alcance limitado- pues hasta ahora se basa en experimentos de laboratorio realizados ​​en ratones- es difícil predecir si tendrá éxito o no en humanos.

Uno de los problemas principales de esta tecnología sería el riesgo de rechazo de las células por parte del sistema inmunitario del receptor, por lo que tendría que recurrirse al empleo de inmunosupresores por el resto de la vida del paciente, un problema que también se presenta con las donaciones de órganos y células.

Para evitar este inconveniente, los científicos están analizando la potencial utilidad de la tecnología CRISPR de edición de genes, una herramienta que actúa a modo de tijera molecular,  capaz de cortar cualquier secuencia de ADN del genoma de forma específica, permitiendo la inserción de modificaciones en su estructura, que podría ser útil para cambiar la expresión génica de células madre, lo suficiente como para lograr que el sistema inmunitario no las destruya.

Si bien estas limitantes pendientes por solucionar, Hebrok reconoce el enorme potencial de este nuevo avance: “Finalmente podemos avanzar en varios frentes diferentes que antes estábamos cerrados. Las posibilidades parecen infinitas“.