Los investigadores tomaron células madre de estómagos humanos y las convirtieron en células productoras de insulina que responden a los cambios en los niveles de azúcar en la sangre de manera muy similar a las células pancreáticas sanas. El descubrimiento podría significar que, algún día, los diabéticos podrán producir su propia insulina en lugar de depender de las inyecciones.
Aunque no se conoce la causa exacta de la diabetes tipo 1, se cree que es causada por una respuesta autoinmune en la que el cuerpo ataca y destruye las células beta del páncreas, que son las células que producen insulina. Durante años, los investigadores han buscado “tratar” la diabetes mediante el uso de células madre para crear células productoras de insulina para reemplazar las células destruidas por el sistema inmunitario.
Las células madre del intestino humano, las células madre gástricas, realizan la notable hazaña de renovar el revestimiento intestinal cada cinco a siete días. También se diferencian en tejidos específicos del intestino, incluidas las células enteroendocrinas (EEC), que secretan hormonas. Ser capaz de producir EEC que secreten la hormona insulina sería de gran valor terapéutico para los pacientes con diabetes tipo 1 cuyas células beta han dejado de producir insulina o no producen suficiente.
Ahora, los investigadores de Weill Cornell Medicine han logrado precisamente eso, convirtiendo las células madre gástricas humanas en células secretoras de insulina que responden a los niveles de glucosa en la sangre tal como lo hacen las células beta sanas en el páncreas.
“El estómago produce sus propias células secretoras de hormonas, y las células gástricas y pancreáticas son adyacentes en la etapa embrionaria de desarrollo, por lo que no es del todo sorprendente que las células madre gástricas se transformen fácilmente en insulina tipo beta”, dijo Gu Zhu, autor correspondiente. de El estudio.
Es un objetivo por el que Chu ha estado trabajando durante más de 15 años. A través de los primeros experimentos, descubrió que podía convertir células pancreáticas normales en ratones en células beta secretoras de insulina forzando la activación de tres factores de transcripción, las proteínas que controlan la expresión génica. En 2016, usando ratones nuevamente, él y su equipo de investigación descubrieron que las células madre en el estómago también son muy sensibles al método de activación de tres factores.
En el estudio actual, los investigadores extrajeron las células madre intestinales a través de un procedimiento mínimamente invasivo y no invasivo llamado endoscopia, en el que se inserta un tubo delgado y flexible con una cámara (un endoscopio) a través de la boca hasta el estómago. El endoscopio está equipado con un instrumento que permite al operador tomar muestras de tejido.
Después de la conversión de las células madre gástricas en células similares a beta llamadas células secretoras de insulina gástrica (GINS). Los investigadores los cultivaron en pequeños grupos llamados orgánulos, que se volvieron sensibles a la glucosa en 10 días y respondieron secretando insulina.
Cuando se trasplantó GINS en ratones diabéticos, se comportaron como células beta pancreáticas reales, respondiendo a un aumento de la glucosa en sangre secretando insulina para mantener estables los niveles de azúcar en sangre. Las células trasplantadas continuaron produciendo insulina durante seis meses, mientras los investigadores las monitoreaban. Esto, dicen, indica su fuerza.
“Este es un estudio de prueba de concepto que nos brinda una base sólida para desarrollar un tratamiento, basado en las propias células de los pacientes, tanto para la diabetes tipo 1 como para la diabetes tipo 2 grave”, dijo Zhou.
En todo el mundo, se estima que había 8,4 millones de personas que vivían con diabetes tipo 1 en 2021. Para 2040, se espera que este número aumente a entre 13,5 millones y 17,4 millones. Actualmente, los pacientes con diabetes tipo 1 tratan su condición con insulina, inyectándose manualmente o de forma continua usando una bomba de insulina portátil. Algunas personas con diabetes tipo 2 avanzada necesitan tomar insulina para complementar los niveles insuficientes del cuerpo.
Los investigadores dicen que trasplantar células secretoras de insulina creadas a partir de las propias células madre del paciente es una forma más natural de mejorar la función de las células beta y reducirá el problema del rechazo del trasplante.
Los investigadores trabajarán para mejorar su método antes de pasar a los ensayos clínicos, incluido el aumento del volumen de producción de células similares a beta para trasplante en humanos. Lo que es más importante, trabajan para modificar las células para hacerlas menos vulnerables al ataque del sistema inmunitario que destruye las células beta en pacientes con diabetes tipo 1.
El estudio ha sido publicado en la revista Biología celular de la naturaleza.
Fuente: Medicina Weill Cornell
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