Las células beta pancreáticas son las que secretan la hormona de la insulina y un mal funcionamiento de estas es lo que define a la diabetes. Ahora, investigadores han logrado crear un novedoso protocolo para generar este tipo de células con una «alta eficacia» a partir de células pluripotentes humanas.
En concreto, este método, probado «in vitro» y en ratones, permite obtener células beta pancreáticas aptas para autotransplante a partir de células humanas pluripotentes inducidas (iPS), capaces de dividirse de forma indefinida y convertirse luego en cualquier tipo de célula; estas derivan artificialmente de células adultas.
Las células beta son fuente de la insulina, una hormona necesaria para la regulación de los niveles de glucosa en sangre y poder generarlas a partir de células pluripotentes con el objetivo de ser trasplantadas es un objetivo para tratar la diabetes de tipo 1 y 2.
Este nuevo trabajo, liderado por el investigador español Juan Carlos Izpisúa, del Instituto Salk en La Jolla (California), mejora los protocolos existentes para ello y consigue crear células beta funcionales capaces de revertir la hiperglucemia en ratones en dos semanas.
«Nuestro protocolo proporciona una plataforma robusta para estudiar las células beta humanas y desarrollarlas a partir de células pluripotentes para la terapia de reemplazo celular», según los autores, entre ellos también científicos de la Universidad Católica San Antonio de Murcia (UCAM). Los resultados se publican en Nature Communications.
Aunque en la última década se han realizado importantes esfuerzos para conseguir la diferenciación de células iPS humanas en células beta pancreáticas, la aplicación en clínica ha estado obstaculizada por diferentes motivos.
Los protocolos diseñados tienen una eficiencia baja (entre un 10 y un 40%); las células beta obtenidas son muy heterogéneos y contienen un alto porcentaje de células secundarias no deseadas que no sólo afectan a la maduración y funcionalidad de los cultivos resultantes, sino que suponen un riesgo de formación de teratomas.
Además, la reproducibilidad y la eficiencia requiere optimizaciones intensivas para cada línea celular, según los autores.
«Todos estos problemas podrían deberse al desconocimiento, hasta ahora, de cómo regular las señales implicadas en la transformación de las células iPS humanas en células beta del páncreas», afirma Llanos Martínez, de la UCAM y coautora del estudio.
Para solventar los obstáculos, en este proyecto se realiza una selección sistemática de productos químicos y proteínas para usar en cada paso de la conversión de las células iPS humanas en células beta del páncreas, y para eso se desarrolla un nuevo protocolo, apunta Estrella Núñez, vicerrectora de Investigación de la UCAM.
Entre las mejoras del nuevo método está la de generar de manera precisa progenitores pancreáticos a partir de células iPS humanas y agruparlos, de manera eficaz, en estructuras tridimensionales.
Además, se descubrió una combinación de 10 sustancias químicas que no solo retienen a los progenitores en racimos tridimensionales, sino que mejoran su potencialidad hacia células beta.
Al implementar estos descubrimientos, los científicos lograron «una alta eficiencia sin precedentes», entre un 60 y 80%, en la generación de células beta en múltiples líneas de células pluripotentes. «Esto sugiere -señala a Efe Izpisúa- que el método puede ser compatible con células de diferentes orígenes y ‘background’ genéticos».
Las pruebas «in vitro» e «in vivo» demostraron que estas células beta son fisiológicamente funcionales, detectando la glucosa y revirtiendo la hiperglucemia en el caso del modelo de ratón diabético tipo 1. Además, estas células beta no formaron teratomas tras un trasplante a largo plazo.
«Este trabajo nos acerca un paso más a una posible solución para la diabetes. Nuestra esperanza es que, una vez que se completen los estudios de inmunogeneicidad y seguridad, podamos comenzar a trasladar nuestros resultados a la clínica humana», concluye Izpisúa.
