Los científicos del Instituto Salk han logrado un gran avance en la búsqueda de un tratamiento seguro y eficaz para la diabetes tipo 1, una enfermedad que afecta a aproximadamente 1,6 millones de estadounidenses con un costo de $ 14,4 mil millones al año.
Usando tecnología de células madre, los investigadores de Salk generaron los primeros grupos de células pancreáticas productoras de insulina humana capaces de evadir el sistema inmunológico, como se detalla en la revista Naturaleza el 19 de agosto de 2020. Estos grupos de células "inmunes protegidas" controlaban la glucosa en sangre sin medicamentos inmunosupresores una vez trasplantados en el cuerpo.
"La mayoría de los diabéticos tipo 1 son niños y adolescentes", dice el profesor de Salk Ronald Evans, autor principal y titular de la Cátedra March of Dimes en Biología Molecular y del Desarrollo. "Esta es una enfermedad que históricamente es difícil de manejar con medicamentos.Esperamos que la medicina regenerativa en combinación con el blindaje inmunológico pueda marcar una diferencia real en el campo al reemplazar las células dañadas con grupos de células similares a islotes humanos generados en laboratorio que producen cantidades normales de insulina bajo demanda ".
La diabetes tipo 1 es una afección de por vida que es difícil de controlar, incluso con dispositivos automatizados que administran insulina para regular el azúcar en sangre. Los trasplantes de islotes beta pancreáticos, grupos de células que producen insulina y otras hormonas, a partir del tejido de un donante pueden proporcionaruna cura, pero requieren que los pacientes tomen medicamentos inmunosupresores de por vida, que conllevan serios riesgos. Durante décadas, los investigadores han buscado una mejor manera de reponer las células pancreáticas perdidas. Ahora, el trasplante sin dispositivos de células productoras de insulina como estas nos brinda unaun paso más cerca de curar la enfermedad, según el laboratorio.
En un estudio anterior, el laboratorio de Evans superó un impedimento en el campo, en el que las células beta derivadas de células madre producían insulina, pero no eran funcionales. Las células no liberaban insulina en respuesta a la glucosa, ya que eransimplemente con poca potencia, según Evans. Su equipo descubrió un interruptor genético llamado ERR-gamma que cuando se gira, "turbo-carga" las células.
"Cuando agregamos ERR-gamma, las células tienen la energía que necesitan para hacer su trabajo", dice Michael Downes, científico senior de Salk y coautor de ambos estudios. "Estas células son saludables y robustas y pueden producirinsulina cuando detectan niveles altos de glucosa ".
Una parte fundamental del nuevo estudio fue desarrollar una forma de hacer crecer células similares a beta en un entorno tridimensional que se asemeje al páncreas humano. Esto le dio a las células una propiedad similar a un islote. Es importante destacar que el equipo descubrió que una proteínaWNT4 fue capaz de activar el interruptor de maduración ERR-gamma. Esta combinación de pasos generó grupos de células funcionales que imitan los islotes humanos: los llamados organoides similares a islotes humanos HILO.
A continuación, el equipo abordó el complejo problema del rechazo inmunitario. Los trasplantes de tejido normal requieren terapias inmunosupresoras de por vida para proteger el tejido de los ataques del sistema inmunológico; sin embargo, estas terapias también aumentan el riesgo de infecciones. Inspirados por los éxitos de los medicamentos de inmunoterapiapara el cáncer, el equipo mostró inicialmente que la proteína de punto de control PD-L1 protegía las células trasplantadas. "Al expresar PD-L1, que actúa como un bloqueador inmunológico, los organoides trasplantados pueden esconderse del sistema inmunológico", dice el primer autor EijiYoshihara, un ex científico del personal del laboratorio.
Yoshihara luego desarrolló un método para inducir PD-L1 en HILO con pulsos cortos de la proteína interferón gamma. Cuando se trasplantaron a ratones diabéticos, estos HILO inmunoevasivos proporcionaron un control sostenido de la glucosa en sangre en ratones diabéticos con sistemas inmunitarios sanos.
"Este es el primer estudio que demuestra que se pueden proteger los HILO del sistema inmunológico sin manipulación genética", explica Downes. "Si podemos desarrollar esto como terapia, los pacientes no necesitarán tomar medicamentos inmunosupresores."
Es necesario realizar más investigaciones antes de que este sistema pueda avanzar a ensayos clínicos. Los organoides trasplantados deben probarse en ratones durante períodos de tiempo más prolongados para confirmar que sus efectos son duraderos. Es necesario trabajar más para garantizartambién serían seguros de usar en humanos. "Ahora tenemos un producto que podría usarse potencialmente en pacientes sin requerir ningún tipo de dispositivo", concluye Evans.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Salk . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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