Los páncreas de ratones criados en ratas ayudan a revertir la diabetes en ratones, dicen investigadores de Stanford, Universidad de Tokio
Los páncreas de ratones cultivados en ratas generan células funcionales productoras de insulina que pueden revertir la diabetes cuando se trasplantan a ratones con la enfermedad, según investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford y el Instituto de Ciencias Médicas de la Universidad de Tokio.
Los animales receptores solo requirieron días de terapia inmunosupresora para evitar el rechazo del tratamiento genéticamente compatible en lugar del tratamiento de por vida.
El éxito del trasplante entre especies sugiere que un día podría usarse una técnica similar para generar órganos humanos compatibles y trasplantables en animales grandes como cerdos u ovejas.
Para realizar el trabajo, los investigadores implantaron células madre pluripotentes de ratón, que pueden convertirse en cualquier célula del cuerpo, en embriones de ratas tempranas. Las ratas habían sido modificadas genéticamente para que no pudieran desarrollar su propio páncreas y, por lo tanto, se vieron obligadas a confiar en ellas.las células del ratón para el desarrollo del órgano.
Una vez que las ratas nacieron y crecieron, los investigadores trasplantaron las células productoras de insulina, que se agrupan en grupos llamados islotes, desde el páncreas crecido en ratas a ratones genéticamente compatibles con las células madre que formaron el páncreas. Estos ratones habían sidodado un medicamento para que desarrollen diabetes.
"Descubrimos que los ratones diabéticos pudieron normalizar sus niveles de glucosa en la sangre durante más de un año después del trasplante de tan solo 100 de estos islotes", dijo Hiromitsu Nakauchi, MD, PhD, profesor de genética en Stanford ".Además, los animales receptores solo necesitaban tratamiento con medicamentos inmunosupresores durante cinco días después del trasplante, en lugar de la inmunosupresión en curso que sería necesaria para órganos incomparables ".
Nakauchi, quien es miembro del Instituto de Stanford para la Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa, es el autor principal de un artículo que describe los hallazgos, que se publicará en línea el 25 de enero en Naturaleza . Tomoyuki Yamaguchi, PhD, profesor asociado de terapia con células madre, e investigador Hideyuki Sato, ambos de la Universidad de Tokio, comparten la autoría principal del artículo.
órganos escasos
Actualmente, alrededor de 76,000 personas en los Estados Unidos están esperando un trasplante de órganos, pero los órganos son escasos. La generación de órganos humanos genéticamente compatibles en animales grandes podría aliviar la escasez y liberar a los receptores de trasplantes de la necesidad de inmunosupresión de por vida, dicen los investigadores.
Las personas que padecen diabetes también podrían beneficiarse de este enfoque. La diabetes es una enfermedad metabólica potencialmente mortal en la que una persona o animal no puede producir o responder adecuadamente a la insulina, que es una hormona que le permite al cuerpo regular su sangreniveles de azúcar en respuesta a las comidas o al ayuno. La enfermedad afecta a cientos de millones de personas en todo el mundo y su prevalencia aumenta. El trasplante de islotes funcionales de páncreas sanos ha demostrado ser una opción potencialmente viable para tratar la diabetes en humanos, siempre quese puede evitar el rechazo.
Los hallazgos actuales de los investigadores siguen los pasos de un estudio anterior en el que desarrollaron páncreas de rata en ratones. Aunque los órganos parecían funcionales, tenían el tamaño de un páncreas de ratón normal en lugar de un páncreas de rata más grande. Como resultado,no había suficientes islotes funcionales en los órganos más pequeños para revertir con éxito la diabetes en ratas.
páncreas de ratón cultivadas en ratas
En el estudio actual, los investigadores intercambiaron los roles de los animales, haciendo crecer el páncreas del ratón en ratas diseñadas para carecer del órgano. Los páncreas pudieron regular con éxito los niveles de azúcar en la sangre de las ratas, lo que indica que estaban funcionando normalmente. Rechazo del ratónEl páncreas por el sistema inmune de las ratas era poco común porque las células del ratón fueron inyectadas en el embrión de la rata antes del desarrollo de la tolerancia inmune, que es un período durante el desarrollo en el que el sistema inmune está entrenado para reconocer sus propios tejidos como "propios".de estos órganos derivados de ratones creció hasta el tamaño esperado para un páncreas de rata, produciendo suficientes islotes individuales para el trasplante.
Luego, los investigadores trasplantaron 100 islotes del páncreas de ratas a ratones con diabetes. Posteriormente, estos ratones pudieron controlar con éxito sus niveles de azúcar en la sangre durante más de 370 días, encontraron los investigadores.
Debido a que los islotes trasplantados contenían algunas células de rata contaminantes, los investigadores trataron a cada ratón receptor con medicamentos inmunosupresores durante cinco días después del trasplante. Después de este tiempo, sin embargo, se detuvo la inmunosupresión.
Después de aproximadamente 10 meses, los investigadores retiraron los islotes de un subconjunto de ratones para su inspección.
"Los examinamos detenidamente para detectar la presencia de células de rata, pero descubrimos que el sistema inmunitario del ratón las había eliminado", dijo Nakauchi. "Esto es muy prometedor para nuestra esperanza de trasplantar órganos humanos cultivados en animales porque sugiere quecualquier célula animal contaminante podría ser eliminada por el sistema inmune del paciente después del trasplante ".
Es importante destacar que los investigadores tampoco vieron ningún signo de formación de tumores u otras anormalidades causadas por las células madre de ratón pluripotentes que formaron los islotes. La formación de tumores a menudo es una preocupación cuando las células madre pluripotentes se usan en un animal debido a las células 'notable plasticidad del desarrollo Los investigadores creen que la falta de signos de cáncer probablemente se deba al hecho de que las células madre pluripotentes de ratón fueron guiadas para generar un páncreas dentro del embrión de rata en desarrollo, en lugar de ser inducidas a convertirse en células de islotes en el laboratorio.Los investigadores están trabajando en experimentos similares de animal a animal para generar riñones, hígados y pulmones.
Aunque los hallazgos proporcionan una prueba de principio para el trabajo futuro, queda mucha investigación por hacer. Las consideraciones éticas también son importantes cuando las células madre humanas se trasplantan a embriones animales, reconocen los investigadores.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Stanford . Original escrito por Krista Conger. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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