Una técnica capaz de convertir células madre humanas en células productoras de insulina podría ser muy prometedora para futuros tratamientos diabéticos, si los resultados observados en un experimento reciente con ratones se pueden replicar con éxito en humanos. En un estudio de 2020, los investigadores descubrieron una nueva forma de convertir las células madre pluripotentes humanas (hPSC) en células beta pancreáticas que producen insulina. Cuando estas células productoras de insulina se trasplantaron a ratones inducidos a tener una forma aguda de diabetes, su condición se curó rápidamente.
“Estos ratones tenían diabetes muy grave con lecturas de azúcar en sangre de más de 500 miligramos por decilitro de sangre, niveles que podrían ser fatales para una persona”, explicó el ingeniero biomédico Jeffrey R. Millman de la Universidad de Washington en febrero del año pasado.
“Cuando les dimos a los ratones las células secretoras de insulina, en dos semanas sus niveles de glucosa en sangre volvieron a la normalidad y permanecieron así durante muchos meses”.
Las células madre pluripotentes son esencialmente células indiferenciadas en blanco con la capacidad de convertirse en otros tipos de células que existen en todo el cuerpo. Aprovechar ese potencial, en el contexto de la diabetes, significa que los investigadores podrían idear formas de ajustar las células madre para que se conviertan en células productoras de insulina de las que carecen los diabéticos, ayudándoles a controlar el nivel alto de azúcar en sangre y mantenerse saludables. Los científicos han estado investigando cómo hacer esto durante años, informando una serie de éxitos incrementales en modelos animales a medida que aumenta nuestra comprensión de los procesos detrás de la manipulación de células madre.
El laboratorio de Millman también ha estado ocupado. En 2016, idearon una forma de producir células secretoras de insulina, derivadas de pacientes con diabetes tipo 1, que funcionaban en respuesta a la glucosa. Unos años más tarde, aprendieron cómo aumentar el nivel de secreción de insulina en las células beta pancreáticas derivadas de células madre.
En el trabajo reciente, abordaron otro desafío: reducir la cantidad de células “fuera del objetivo” producidas en estos procesos, cuando las células en blanco se diferencian en otros tipos de células no deseadas.
“Un problema común cuando se intenta transformar una célula madre humana en una célula beta productora de insulina, o una neurona o una célula cardíaca, es que también se producen otras células que no se desean”, dijo Millman.
“En el caso de las células beta, podríamos obtener otros tipos de células del páncreas o del hígado”.
Estas células ‘fuera del objetivo’ no son dañinas, pero tampoco son funcionales para fines como el control de la glucosa, lo que limita el impacto reparador de los tratamientos con células madre, dado que se trabaja con células menos relevantes desde el punto de vista terapéutico, explicaron los investigadores. Sin embargo, esta técnica reciente parece que puede mantener la diferenciación celular en el objetivo.
En el estudio de 2020, el equipo descubrió que los factores de transcripción que impulsan a las células madre a convertirse en células pancreáticas están relacionados con el estado del citoesqueleto de la célula, una estructura de soporte dentro de las células que actúa como una especie de esqueleto, compuesto por microfilamentos de varias fibras proteicas. Una de estas proteínas se llama actina, que juega un papel importante en la función celular, y resulta que también en la diferenciación celular.
“Descubrimos que la manipulación de interacciones célula-biomaterial y el estado del citoesqueleto de actina alteraron el tiempo de expresión del factor de transcripción endocrino y la capacidad de los progenitores pancreáticos para diferenciarse en células beta derivadas de células madre”, explicaron los autores en su artículo.
En otras palabras, podemos asegurar de manera más eficiente la producción de células productoras de insulina controlando el citoesqueleto de actina, y la capacidad de hacerlo es un buen augurio para el futuro de los tratamientos con células madre, si el modelo de ratón del equipo es algo que se pueda seguir.
“Pudimos producir más células beta, y esas células funcionaron mejor en los ratones, algunas de las cuales permanecieron curadas durante más de un año”, explicó Millman; los animales de control, que no recibieron los trasplantes de células, terminaron muriendo, tal era la gravedad de su diabetes inducida.
Eso no es todo. Las mismas manipulaciones citoesqueléticas también mostraron potencial para controlar mejor la diferenciación de otros tipos de células, incluidas las células del hígado, el esófago, el estómago y el intestino, dicen los investigadores. Si es así, la técnica podría mejorar los tratamientos con células madre para otros tipos de patologías, no solo para la diabetes.
Por supuesto, no podemos adelantarnos a nosotros mismos, ya que hasta ahora el método solo se ha probado en animales; como enfatizan los investigadores, estamos muy lejos de poder curar a las personas con este tipo de tratamiento experimental. Dicho esto, los resultados son ciertamente prometedores y podrían señalar el camino hacia un futuro en el que podamos hacer exactamente eso.
“Nuestro estudio en su conjunto enfatiza que la dinámica del citoesqueleto trabaja sinérgicamente con factores bioquímicos solubles para regular el destino de las células endodérmicas, abriendo nuevas oportunidades para mejorar los resultados de diferenciación”, concluyeron los autores.
Fuente: Science Alert.
