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Células humanas reprogramadas para crear insulina

TEM de falso color que muestra células de un islote de Langerhans, el componente endocrino del páncreas humano.

Las células de los islotes de Langerhans en el páncreas secretan hormonas como la insulina.Crédito: CNRI / SPL

La destrucción de un solo tipo de célula productora de insulina en el páncreas puede llevar a la diabetes, pero un estudio sugiere que otras células podrían modificarse para ocupar su lugar y ayudar a controlar los niveles de azúcar en la sangre.

Los resultados aumentan la esperanza de que las células productoras de insulina «reprogramadas» puedan usarse como tratamiento para la diabetes, pero el enfoque hasta ahora solo se ha probado con células humanas en estudios con ratones.

En un estudio publicado el 13 de febrero en Nature1, los investigadores informan que persuaden a las células pancreáticas humanas que normalmente no producen insulina, una hormona que regula la cantidad de glucosa en la sangre, para que cambien su identidad y comiencen a producir la hormona.

Cuando se implantan en ratones, estas células reprogramadas alivian los síntomas de la diabetes, lo que aumenta la posibilidad de que el método pueda usarse algún día como tratamiento en personas.

«Creo que esto tiene un gran potencial», dice Terence Herbert, biólogo de la Universidad de Lincoln, Reino Unido. Pero todavía es pronto, dice, con varios obstáculos que superar antes de que la técnica pueda usarse en la clínica.

Avería del sistema

Cuando los niveles de azúcar en la sangre aumentan después de comer, las células del páncreas llamadas células β responden normalmente liberando insulina, que a su vez estimula a las células para que comiencen a absorber azúcares. En las personas con diabetes, este sistema se descompone, lo que lleva a niveles altos de azúcar en sangre que pueden dañar el cuerpo y causar enfermedades.

En la diabetes tipo 1, el sistema inmunitario ataca y destruye las células β; en el tipo 2, las células β no producen suficiente cantidad de hormona o el cuerpo se vuelve resistente a la insulina.

Los científicos han demostrado previamente en estudios en ratones que si se destruyen las células β, otro tipo de células pancreáticas, llamadas células α, se vuelve más parecido a β y comienza a producir insulina2. Estas células α normalmente producen la hormona glucagón, y se encuentran junto a las células β en grupos de células secretoras de hormonas llamadas islotes pancreáticos o islotes de Langerhans. Estudios previos mostraron que dos proteínas que controlan la expresión génica parecían tener un papel importante en persuadir a las células α para que produjeran insulina en ratones: Pdx1 y MafA.

El factor humano

Así que Pedro Herrera de la Universidad de Ginebra, Suiza, y sus colegas se preguntaron si producir más de estas proteínas en células α humanas tendría un efecto similar.

Primero tomaron células de islotes de páncreas humanos y separaron los tipos de células individuales. Luego introdujeron ADN que codificaba las proteínas Pdx1 y MafA en las células α, antes de agruparlas de nuevo.

Después de una semana de cultivo, casi el 40% de las células α humanas estaban produciendo insulina, mientras que las células de control que no habían sido reprogramadas no lo estaban. Las células reprogramadas también mostraron un aumento en la expresión de otros genes relacionados con las células β. «Tienen una personalidad híbrida», dice Herrera.

El equipo luego implantó la masa de células en ratones diabéticos, a los que se destruyeron sus células β, y descubrió que los niveles de azúcar en sangre bajaron a niveles normales. Cuando se retiraron los injertos de células, el azúcar en sangre de los ratones se disparó de nuevo.

Identidad de cambio

Herrera dice que si las células α u otros tipos de células de islotes pudieran comenzar a producir insulina de esta manera en personas con diabetes, su calidad de vida podría mejorar considerablemente. El sueño, dice Herrera, es encontrar un medicamento que pueda cambiar la identidad de las células α.

Pero reconoce que cualquier tipo de tratamiento está todavía lejos. Primero, su equipo tendrá que averiguar qué está pasando a nivel molecular cuando las células α se vuelven más similares a β.

Otros equipos también están tratando de crear nuevas células productoras de insulina en el páncreas: algunos han tratado de generar células β a partir de células madre. Pero en la diabetes tipo 1, el sistema inmunitario ataca a las células β, lo que plantea un desafío para tales estrategias.

Herrera y su equipo presentan algunas pruebas de que sus células híbridas son menos propensas a este tipo de ataque, señala Herbert, sugiriendo que su método podría ser una forma más factible de generar células β que el enfoque de células madre.

Pero Herbert agrega que, antes de que los autores puedan sacar conclusiones sólidas sobre la eficacia de su enfoque, necesitarán probar las células híbridas con otros anticuerpos presentes en la diabetes tipo 1 que podrían atacar esas células.

Plasticidad pancreática

A Inês Cebola, bióloga de islotes del Imperial College de Londres, le intriga que se pueda convencer a las células pancreáticas para que produzcan insulina sin convertirse en células β adecuadas. «Eso es bastante sorprendente.»

Diego Balboa Alonso, biólogo de islotes del Centro de Regulación Genómica de Barcelona, está de acuerdo. El último trabajo demuestra que hay mucha más plasticidad en el sistema hormonal del páncreas humano de lo que se pensaba anteriormente, dice. «Creo que es un hermoso estudio que muestra esta idea.»

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