Los científicos de los Institutos Gladstone y la Universidad de California, San Francisco UCSF han convertido con éxito las células de la piel humana en células pancreáticas completamente funcionales. Las nuevas células produjeron insulina en respuesta a los cambios en los niveles de glucosa y, cuando se trasplantaron en ratones, las células protegieron a los animales de desarrollar diabetes en un modelo de ratón de la enfermedad.
El nuevo estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , también presenta avances significativos en la tecnología de reprogramación celular, que permitirá a los científicos escalar eficientemente la producción de células pancreáticas y fabricar billones de las células objetivo de manera controlada y gradual. Este logro abre la puerta para el modelado de enfermedades y la detección de drogasy lleva la terapia celular personalizada un paso más cerca para pacientes con diabetes
"Nuestros resultados demuestran por primera vez que las células cutáneas humanas adultas pueden usarse para generar de manera eficiente y rápida células pancreáticas funcionales que se comportan de manera similar a las células beta humanas", dice Matthias Hebrok, PhD, director del Centro de Diabetes de UCSF y uncoautor principal del estudio: "Este hallazgo abre la oportunidad para el análisis de las propiedades de las células beta pancreáticas específicas del paciente y la optimización de los enfoques de terapia celular".
En el estudio, los científicos utilizaron por primera vez moléculas farmacéuticas y genéticas para reprogramar las células de la piel en células progenitoras del endodermo, células tempranas del desarrollo que ya han sido designadas para madurar en uno de varios tipos diferentes de órganos. Con este método, elno es necesario llevar las células de regreso a un estado pluripotente de células madre, lo que significa que los científicos pueden convertirlas en células pancreáticas más rápidamente. Los investigadores han utilizado un procedimiento similar previamente para crear células cardíacas, cerebrales y hepáticas.
Después de que se agregaron otras cuatro moléculas, las células del endodermo se dividieron rápidamente, permitiendo una expansión de más de un billón de veces. Críticamente, las células no mostraron ninguna evidencia de formación de tumores y mantuvieron su identidad como células específicas de órganos tempranas.
Los científicos luego avanzaron estas células endodermo dos pasos más, primero en células precursoras pancreáticas y luego en células beta pancreáticas completamente funcionales. Lo más importante, estas células protegieron a los ratones del desarrollo de diabetes en un modelo de enfermedad, teniendo la capacidad crítica deproducir insulina en respuesta a los cambios en los niveles de glucosa.
"Este estudio representa la primera creación exitosa de células beta pancreáticas productoras de insulina humana utilizando un método de reprogramación celular directo", dice el primer autor Saiyong Zhu, PhD, investigador postdoctoral en el Instituto Gladstone de Enfermedades Cardiovasculares ". El paso final fuela más singular, y la más difícil, ya que no se habían identificado previamente moléculas que pudieran llevar a las células reprogramadas al paso final para las células pancreáticas funcionales en un plato ".
Sheng Ding, PhD, investigador principal en el Centro de Células Madre Roddenberry en Gladstone y coautor principal del estudio, agrega: "Este nuevo paradigma de reprogramación y expansión celular es más sostenible y escalable que los métodos anteriores. Usando este enfoque,La producción de células puede incrementarse masivamente mientras se mantiene el control de calidad en múltiples pasos. Este desarrollo garantiza una regulación mucho mayor en el proceso de fabricación de nuevas células. Ahora podemos generar un número prácticamente ilimitado de células pancreáticas productoras de insulina compatibles con el paciente ".
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Materiales proporcionado por Institutos Gladstone . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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