Construyendo un páncreas supletorio para los diabéticos

Publicado 01/07/2010 10:58


Una startup tiene la esperanza que unas nuevas células implantadas productoras de insulina liberarán a los diabéticos de las inyecciones de insulina.

Unos implantes que contienen células productoras de insulina derivadas de células madre embrionarias especialmente envueltas pueden regular el azúcar en sangre en ratones durante varios meses, según la investigación presentada este mes en la conferencia de la Sociedad Internacional para la Investigación de Células en San Francisco. ViaCyte (antes Novocell), una empresa con sede en San Diego que está desarrollando el implante como un tratamiento para la diabetes tipo 1, está comenzando los ensayos de seguridad necesarios para la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) de EE.UU. para iniciar ensayos en seres humanos.

"El camino hacia un tratamiento para la diabetes sigue siendo largo, pero, en mi opinión, se han hecho progresos asombrosos", señala Gordon Weir, director de Trasplante de Islotes Pancreáticos y Biología Celular del Centro de Diabetes Joslin, en Boston. Sin embargo, él advierte que el siguiente paso sea probablemente el más difícil. La "tecnología tiende a funcionar bien en los roedores, pero el traslado a animales más grandes se vuelve más complicado", indica Weir, quien no está involucrado con la empresa. "Se necesitan más células, e imaginamos que la reacción [del sistema inmune] sea más compleja".

En la diabetes de tipo 1, el sistema inmunológico ataca las células beta productoras de insulina del páncreas, lo que obliga a los pacientes a depender de inyecciones de esta hormona para regular el azúcar en la sangre. Los trasplantes de células pancreáticas procedentes de cadáveres a pacientes humanos han demostrado que este tipo de terapia celular puede liberar los diabéticos de tipo 1 de las inyecciones diarias de insulina. No obstante, la escasez y la calidad variable de este tejido hace que no sea un tratamiento práctico. Durante las dos últimas décadas, los científicos han buscado fuentes alternativas de células, centrándose en gran parte en células del páncreas de cerdos fetales o neonatos. ViaCyte, que comenzó sus actividades hace más de 10 años, se ha centrado en las células madre embrionarias.

Esta investigación ejemplifica los retos de la creación de terapias de reemplazo celular a partir de células madre embrionarias. Aún no existe ningún tratamiento de este tipo y sólo una empresa ha conseguido la aprobación del FDA para comenzar a probarse en humanos. Este esfuerzo fue parado el año anterior debido a problemas de seguridad.

Después de años de investigación, ViaCyte desarrolló una receta capaz de transformar células madre embrionarias en células pancreáticas inmaduras, llamadas células progenitoras. La receta es una combinación de tres moléculas pequeñas y cinco proteínas, e intenta reproducir lo que una célula experimentaría en un embrión en desarrollo.

Sin embargo, los científicos aún no han sido capaces de crear células beta completamente "diferenciadas" en una platina. Esto es importante porque las células no diferenciadas tienen el riesgo de poder convertirse en cancerosas. En un artículo publicado en 2008, la empresa demostró que el trasplante de las progenitoras pancreáticas a ratones empujaba a estas células a acabar de diferenciarse dentro del animal, lo que les permitía regular el azúcar en la sangre.

No obstante, en algunos casos, las células formaron grupos de tejido canceroso llamado teratomas, un problema de seguridad importante en las terapias con células madre. Así que en los nuevos experimentos, los científicos han encapsulado las células en una membrana que recuerda a una bolsita de té. "La encapsulación protege a las células de perder la vida a causa del sistema inmune y debería contener el teratoma", señala Weir. La encapsulación también permite la eliminación de las células, si es necesario, indica Kevin D'Amour, el investigador principal de Viacyte que presentó la investigación.

La capa interna de la membrana es lo suficientemente pequeña para evitar que la célula se escape, pero la capa externa es lo suficientemente grande como para alentar a los vasos sanguíneos a crecer a lo largo de la membrana. Las células implantadas necesitan tener acceso a la sangre con el fin de detectar y responder a los cambios de azúcar en ella, así como para recibir el oxígeno que necesitan para sobrevivir.

Si bien la encapsulación protege las células, ésta introduce también sus propios problemas. "Uno de los retos fundamentales ha sido identificar materiales que no causen fibrosis o tejido cicatricial a su alrededor", afirma Dan Anderson, ingeniero químico del MIT. "Eso es particularmente importante porque [la fibrosis] puede matar las células por falta de oxígeno e inhibir su capacidad de responder a la glucosa". Actualmente, la empresa está un prototipo de membrana de una empresa llamada Theracyte, pero también está trabajando en su propia versión personalizada.

En la nueva investigación, los científicos demostraron que los animales cuyas propias células productoras de insulina fueron destruidas químicamente podrían sobrevivir con el implante. "Han sido completamente controladas por un injerto humano durante cuatro meses", indica D'Amour. De hecho, mientras que los ratones normalmente tienen un nivel de glucosa en sangre durante el reposo más alto que los seres humanos, los animales con células humanas productoras de insulina tenían niveles de glucosa más parecidos a los de los humanos.

ViaCyte tiene todavía una serie de cuestiones para resolver antes de que su dispositivo pueda ser probado en pacientes. No está claro cómo reaccionará el sistema inmune humano a los implantes, una cuestión que ViaCyte está estudiando en colaboración con científicos de la Universidad de California, en San Francisco. Por ejemplo, aunque que la membrana está diseñada para proteger las células, los pacientes podrían requerir también medicamentos inmunosupresores. O podría ser que las células del dispositivo tengan que ser adaptadas al tejido de cada receptor, de la misma forma que ocurre en los trasplantes de órganos enteros.

Living Cell Technologies, con sedes en Australia y Nueva Zelanda, está realizando actualmente pruebas en humanos de células pancreáticas encapsuladas provenientes de cerdos de Rusia y Nueva Zelanda. Si bien los resultados de los estudios aún no han sido publicados, varios informes de la empresa sobre un pequeño número de pacientes aseguran que el tratamiento hasta el momento parece ser seguro y que los pacientes no requieren medicamentos inmunosupresores.

Fuente:

Technology Review

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