Los científicos que trabajan para desarrollar tratamientos más efectivos para la diabetes están recurriendo a las células madre. Estas células pueden transformarse en células que producen insulina, la hormona que controla el azúcar en la sangre. Pero hay un gran desafío: la cantidad de insulina producida por estas células es difícil de controlar.
Ahora, al ajustar la fórmula para inducir a las células madre humanas a células beta secretoras de insulina, un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis (Estados Unidos)ha demostrado que las células resultantes responden mejor a los niveles fluctuantes de glucosa en la sangre.
Cuando trasplantaron las células beta a ratones que no podían producir insulina, las nuevas células comenzaron a secretar insulina en unos pocos días y continuaron controlando el azúcar en la sangre de los animales durante meses.
Antecedentes fallidos
"Hemos podido superar un punto débil en la forma en que se desarrollaron estas células. Las nuevas células productoras de insulina reaccionan de manera más rápida y adecuada cuando se encuentran con la glucosa", explica el doctor Jeffrey R. Millman en un comunicado. "Las células se comportan mucho más como las células beta en personas que no tienen diabetes".
Los investigadores ahora creen que puede ser el momento de evaluar si el mismo enfoque de células madre podría producir insulina y controlar el azúcar con efectividad en la sangre en las personas.
Millman formó parte de un equipo de investigación en Harvard que, en 2014, convirtió las células de la piel en células madre y, en 2016, hizo lo mismo con las células epiteliales de un paciente con diabetes. En casa ocasión, las células madre se trataron con varios factores de crecimiento para motivarlas a convertirse en células beta. Sin embargo, no funcionaron tan bien como esperaban los investigadores.
"Anteriormente, las células beta que fabricábamos podían segregar insulina en respuesta a la glucosa, pero se parecían más a las bocas de incendio, ya que producían mucha insulina o ninguna", dijo. "Las nuevas células son más sensibles y secretan la insulina que mejor corresponde a los niveles de glucosa".
Fórmula reajustada eficiente en ratones
Para este estudio, el laboratorio de Millman todavía cultivaba células beta de células madre humanas, pero realizaron numerosos cambios en la "receta" para producir células beta productoras de insulina, tratándolas con diferentes factores en diferentes momentos a medida que crecían y se desarrollaban.
Una vez que se completó el proceso, los investigadores trasplantaron las células beta en ratones diabéticos con sistemas inmunitarios suprimidos para que no rechazaran las células humanas. Esas células trasplantadas produjeron insulina a niveles que controlaban eficazmente el azúcar en la sangre en los ratones, curando funcionalmente su diabetes durante varios meses, Para la mayoría de los ratones en el estudio, fue aproximadamente la duración de sus vidas.
Eficacia en humanos
Como investigador de laboratorio, Millman señala que no puede predecir exactamente cuándo podrían estar listas esas células para los ensayos en humanos, pero cree que existen al menos dos formas en que las células beta derivadas de células madre podrían probarse en pacientes humanos.
"Lo primero sería encapsular las células en una especie de gel, con los poros lo suficientemente pequeños como para evitar que entren las células inmunitarias, pero lo suficientemente grandes como para permitir que salga la insulina", explica. "Otra idea sería utilizar herramientas de edición de genes para alterar los de las células beta de manera que les permita ‘esconderse’ del sistema inmunológico después de la implantación".
Millman sugiere que, si se demuestra que las células beta derivadas de células madre son seguras y efectivas para las personas con diabetes, su método de fabricación de las células podría incrementarse rápidamente a una escala industrial. Solo en su laboratorio, su equipo puede hacer crecer y desarrollar más de mil millones de células beta en solo unas pocas semanas.
Referencia
Acquisition of Dynamic Function in Human Stem Cell-Derived β Cells. L. Velazco-Cruz et al. Stem Cell Reports. 17 January 2019. DOI: doi.org/10.1016/j.stemcr.2018.12.012.