Una t\u00e9cnica capaz de convertir c\u00e9lulas madre humanas en c\u00e9lulas productoras de insulina podr\u00eda ser muy prometedora para futuros tratamientos diab\u00e9ticos, si los resultados observados en un experimento reciente con ratones se pueden replicar con \u00e9xito en humanos. En un estudio de 2020, los investigadores descubrieron una nueva forma de convertir las c\u00e9lulas madre pluripotentes humanas (hPSC) en c\u00e9lulas beta pancre\u00e1ticas que producen insulina. Cuando estas c\u00e9lulas productoras de insulina se trasplantaron a ratones inducidos a tener una forma aguda de diabetes, su condici\u00f3n se cur\u00f3 r\u00e1pidamente.<\/p>\n\n\n\n
“Estos ratones ten\u00edan diabetes muy grave con lecturas de az\u00facar en sangre de m\u00e1s de 500 miligramos por decilitro de sangre, niveles que podr\u00edan ser fatales para una persona”, explic\u00f3 el ingeniero biom\u00e9dico Jeffrey R. Millman de la Universidad de Washington en febrero del a\u00f1o pasado.<\/p>\n\n\n\n
“Cuando les dimos a los ratones las c\u00e9lulas secretoras de insulina, en dos semanas sus niveles de glucosa en sangre volvieron a la normalidad y permanecieron as\u00ed durante muchos meses”.<\/p>\n\n\n\n
Las c\u00e9lulas madre pluripotentes son esencialmente c\u00e9lulas indiferenciadas en blanco con la capacidad de convertirse en otros tipos de c\u00e9lulas que existen en todo el cuerpo. Aprovechar ese potencial, en el contexto de la diabetes, significa que los investigadores podr\u00edan idear formas de ajustar las c\u00e9lulas madre para que se conviertan en c\u00e9lulas productoras de insulina de las que carecen los diab\u00e9ticos, ayud\u00e1ndoles a controlar el nivel alto de az\u00facar en sangre y mantenerse saludables. Los cient\u00edficos han estado investigando c\u00f3mo hacer esto durante a\u00f1os, informando una serie de \u00e9xitos incrementales en modelos animales a medida que aumenta nuestra comprensi\u00f3n de los procesos detr\u00e1s de la manipulaci\u00f3n de c\u00e9lulas madre.<\/p>\n\n\n\n
El laboratorio de Millman tambi\u00e9n ha estado ocupado. En 2016, idearon una forma de producir c\u00e9lulas secretoras de insulina, derivadas de pacientes con diabetes tipo 1, que funcionaban en respuesta a la glucosa. Unos a\u00f1os m\u00e1s tarde, aprendieron c\u00f3mo aumentar el nivel de secreci\u00f3n de insulina en las c\u00e9lulas beta pancre\u00e1ticas derivadas de c\u00e9lulas madre.<\/p>\n\n\n\n
En el trabajo reciente, abordaron otro desaf\u00edo: reducir la cantidad de c\u00e9lulas “fuera del objetivo” producidas en estos procesos, cuando las c\u00e9lulas en blanco se diferencian en otros tipos de c\u00e9lulas no deseadas.<\/p>\n\n\n\n
“Un problema com\u00fan cuando se intenta transformar una c\u00e9lula madre humana en una c\u00e9lula beta productora de insulina, o una neurona o una c\u00e9lula card\u00edaca, es que tambi\u00e9n se producen otras c\u00e9lulas que no se desean”, dijo Millman.<\/p>\n\n\n\n
“En el caso de las c\u00e9lulas beta, podr\u00edamos obtener otros tipos de c\u00e9lulas del p\u00e1ncreas o del h\u00edgado”.<\/p>\n\n\n\n
Estas c\u00e9lulas ‘fuera del objetivo’ no son da\u00f1inas, pero tampoco son funcionales para fines como el control de la glucosa, lo que limita el impacto reparador de los tratamientos con c\u00e9lulas madre, dado que se trabaja con c\u00e9lulas menos relevantes desde el punto de vista terap\u00e9utico, explicaron los investigadores. Sin embargo, esta t\u00e9cnica reciente parece que puede mantener la diferenciaci\u00f3n celular en el objetivo.<\/p>\n\n\n\n
En el estudio de 2020, el equipo descubri\u00f3 que los factores de transcripci\u00f3n que impulsan a las c\u00e9lulas madre a convertirse en c\u00e9lulas pancre\u00e1ticas est\u00e1n relacionados con el estado del citoesqueleto de la c\u00e9lula, una estructura de soporte dentro de las c\u00e9lulas que act\u00faa como una especie de esqueleto, compuesto por microfilamentos de varias fibras proteicas. Una de estas prote\u00ednas se llama actina, que juega un papel importante en la funci\u00f3n celular, y resulta que tambi\u00e9n en la diferenciaci\u00f3n celular.<\/p>\n\n\n\n
“Descubrimos que la manipulaci\u00f3n de interacciones c\u00e9lula-biomaterial y el estado del citoesqueleto de actina alteraron el tiempo de expresi\u00f3n del factor de transcripci\u00f3n endocrino y la capacidad de los progenitores pancre\u00e1ticos para diferenciarse en c\u00e9lulas beta derivadas de c\u00e9lulas madre”, explicaron los autores en su art\u00edculo.<\/p>\n\n\n\n
En otras palabras, podemos asegurar de manera m\u00e1s eficiente la producci\u00f3n de c\u00e9lulas productoras de insulina controlando el citoesqueleto de actina, y la capacidad de hacerlo es un buen augurio para el futuro de los tratamientos con c\u00e9lulas madre, si el modelo de rat\u00f3n del equipo es algo que se pueda seguir.<\/p>\n\n\n\n
“Pudimos producir m\u00e1s c\u00e9lulas beta, y esas c\u00e9lulas funcionaron mejor en los ratones, algunas de las cuales permanecieron curadas durante m\u00e1s de un a\u00f1o”, explic\u00f3 Millman; los animales de control, que no recibieron los trasplantes de c\u00e9lulas, terminaron muriendo, tal era la gravedad de su diabetes inducida.<\/p>\n\n\n\n
Eso no es todo. Las mismas manipulaciones citoesquel\u00e9ticas tambi\u00e9n mostraron potencial para controlar mejor la diferenciaci\u00f3n de otros tipos de c\u00e9lulas, incluidas las c\u00e9lulas del h\u00edgado, el es\u00f3fago, el est\u00f3mago y el intestino, dicen los investigadores. Si es as\u00ed, la t\u00e9cnica podr\u00eda mejorar los tratamientos con c\u00e9lulas madre para otros tipos de patolog\u00edas, no solo para la diabetes.<\/p>\n\n\n\n
Por supuesto, no podemos adelantarnos a nosotros mismos, ya que hasta ahora el m\u00e9todo 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 podr\u00edan se\u00f1alar el camino hacia un futuro en el que podamos hacer exactamente eso.<\/p>\n\n\n\n
“Nuestro estudio en su conjunto enfatiza que la din\u00e1mica del citoesqueleto trabaja sin\u00e9rgicamente con factores bioqu\u00edmicos solubles para regular el destino de las c\u00e9lulas endod\u00e9rmicas, abriendo nuevas oportunidades para mejorar los resultados de diferenciaci\u00f3n”, concluyeron los autores.<\/p>\n\n\n\n