MADRID, 9 May. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de islotes pancreáticos humanos diseñados con tejidos en un laboratorio que desarrollan un sistema circulatorio secretan hormonas como la insulina y tratan con éxito la diabetes tipo 1 de inicio repentino en ratones trasplantados.
En un estudio publicado por 'Cell Reports', científicos utilizan un nuevo proceso de bioingeniería que desarrollaron llamado cultivo celular de autocondensación. La tecnología ayuda a empujar a la ciencia médica a acercar en un futuro los tejidos de órganos humanos de las células de una persona para la terapia regenerativa, dicen los investigadores del Centro Médico del Hospital Pediátrico de Cincinnati en Estados Unidos y la Universidad de la Ciudad de Yokohama (YCU, por sus siglas en inglés), en Japón.
"Este método puede servir como una estrategia curativa principal para tratar la diabetes tipo 1, de la cual hay 79.000 diagnósticos nuevos por año", dice uno de los autores, Takanori Takebe, médico-científico del Centro Infantil de Cincinnati para Células Madre y Medicina Organoide. "Esta es una enfermedad potencialmente mortal que nunca desaparece, por lo que desarrollar enfoques terapéuticos efectivos y posiblemente permanentes ayudaría a millones de niños y adultos en todo el mundo", añade.
Takebe, del Departamento de Medicina Regenerativa en YCU, enfatizó que la tecnología necesita investigación adicional antes de poder usarse terapéuticamente en una clínica. Este experto fue colíder del estudio junto con su colega de YCU, Hideki Taniguchi,
Los científicos probaron su sistema de procesamiento con células de órganos humanos donados (páncreas, corazón, cerebro, etcétera), con células de órganos de ratón y con células madre pluripotentes inducidas (iPS, por sus siglas en inglés). Reprogramadas a partir de las células adultas de una persona (como las células de la piel), las células iPS actúan como células embrionarias y pueden formar cualquier tipo de tejido en el cuerpo.
El proceso de ingeniería de tejidos también utiliza dos tipos de células progenitoras en etapa embrionaria, que apoyan la formación del cuerpo y sus órganos específicos. Las células progenitoras son células madre mesenquimales (MSN) y células endoteliales vasculares umbilicales humanas (HUVEC).
EL TRASPLANTE DE ISLOTES PANCREÁTICOS MODIFICADOS RESUELVE LA DIABETES EN RATONES
Usando células de órganos donadas, células de ratón o células iPS, los investigadores combinaron MSN y HUVEC junto con otros materiales genéticos y bioquímicos que indican la formación de islotes pancreáticos. En condiciones que nutren y alimentan las células, los ingredientes se condensan y autoorganizan en islotes pancreáticos. Tras el trasplante de los islotes modificados con tejidos en modelos de ratones humanizados de diabetes tipo 1 grave, se resolvió la enfermedad de los animales, informan los investigadores.
Los islotes pancreáticos humanos ya se pueden trasplantar a pacientes diabéticos para su tratamiento. Desafortunadamente, la tasa de éxito del injerto es relativamente baja porque los tejidos pierden su vascularización y suministro de sangre a medida que se procesan los islotes antes del trasplante. Esto hace que sea difícil obtener el máximo beneficio de salud para los pacientes que reciben estos procedimientos, escriben los autores.
Y aunque la ingeniería de tejidos basada en células madre tiene un enorme potencial terapéutico, su futuro uso clínico aún se enfrenta al desafío crítico de garantizar un suministro de sangre para nutrir los tejidos trasplantados, según los científicos. "Necesitamos una estrategia que garantice un injerto exitoso a través del desarrollo oportuno de las redes vasculares --dice Taniguchi--. Demostramos en este estudio que el sistema de cultivo de células de autocondensación promueve la vascularización del tejido".
Los islotes pancreáticos diseñados con tejidos en la corriente generada por el proceso no solo desarrollaron rápidamente una red vascular después del trasplante en modelos animales de diabetes tipo 1, los tejidos también funcionaron eficientemente como parte del sistema endocrino, secretando hormonas como insulina y estabilizando el control glucémico en los animales
El equipo de investigación de Takebe y Taniguchi ya demostró la capacidad de utilizar un proceso de cultivo celular de "autocondensación" utilizando células iPS para diseñar ingeniería tridimensional de organoides hepáticos humanos que pueden vascularizarse después del trasplante en ratones de laboratorio. Pero la capacidad de generar fragmentos de tejido orgánico que se vascularizan en el cuerpo, como los islotes pancreáticos, había sido un objetivo esquivo hasta este trabajo, según los investigadores.
