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Institutos Nacionales de la Salud
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Un mini órgano podría imitar el páncreas para tratar la diabetes tipo 1
Un implante con bioingeniería podría hospedar células productoras de insulina trasplantadas, afirman investigadores
Traducido del inglés: miércoles, 6 de marzo, 2013
MARTES, 5 de marzo (HealthDay News) -- Un nuevo órgano en miniatura creado con bioingeniería y llamado BioHub podría algún día liberar a las personas que sufren de diabetes tipo 1 de esta enfermedad.
En sus etapas finales, el BioHub podría imitar al páncreas y actuar como anfitrión de células de los islotes trasplantadas, proveyéndoles oxígeno hasta que puedan establecer su propio riego sanguíneo. Las células de los islotes contienen células beta, que son las células que producen la hormona insulina. La insulina ayuda al organismo a metabolizar los carbohidratos que se hallan en los alimentos, para poder usarlos como combustible para las células del cuerpo.
El BioHub también proveería una supresión del sistema inmunitario que estaría confinada al área que rodea a las células de los islotes, o es posible que cada célula de los islotes sea encapsulada para protegerla del ataque del sistema inmunitario que provoca la diabetes tipo 1.
Sin embargo, el primer paso es cargar las células de los islotes en el BioHub y trasplantarlo a un área del abdomen conocida como el omento. Se esperan que esos ensayos comiencen dentro de un año o un año y medio, comentó el Dr. Luca Inverardi, subdirector de investigación traslacional del Instituto de Investigación en Diabetes de la Universidad de Miami, donde se desarrolla el BioHub.
El Dr. Camillo Ricordi, director del instituto, afirmó que el proyecto es muy emocionante. "Estamos juntando todas las piezas del rompecabezas para reemplazar el páncreas", señaló.
"Al principio tenemos que ir por etapas, y comprobar clínicamente los componentes del BioHub", dijo. "El primer paso es evaluar el andamio que funcionará como un trasplante regular de células de los islotes".
El Instituto de Investigación en Diabetes ya trata con éxito la diabetes tipo 1 con trasplantes de células de los islotes en el hígado.
En la diabetes tipo 1, una enfermedad autoinmune, el sistema inmunitario del cuerpo ataca y destruye por error a las células beta que contienen las células de los islotes. Esto significa que una persona que tiene diabetes tipo 1 no puede producir la insulina que necesita para llevar el azúcar (glucosa) a las células del organismo, así que tienen que reemplazar la insulina perdida. Esto puede lograrse a través de inyecciones diarias múltiples o con una bomba de insulina a través de un minúsculo tubo insertado debajo de la piel y que se cambia cada unos cuantos días.
Aunque el trasplante de células de los islotes ha tenido mucho éxito en el tratamiento de la diabetes tipo 1, la afección autoinmune subyacente sigue presente. Dado que las células trasplantadas provienen de los cadáveres de los donantes, las personas que se someten a trasplantes de las células de los islotes deben tomar fármacos inmunosupresores para prevenir el rechazo de las nuevas células. Esto pone a las personas en riesgo de desarrollar complicaciones con los medicamentos y, con el tiempo, el sistema inmunitario destruye a las nuevas células de los islotes.
Debido a estos problemas, el trasplante de las células de los islotes en general se reserva para las personas cuya diabetes es muy difícil de controlar, o que ya no tienen una concienciación sobre unos niveles de glucemia peligrosamente bajos.
Julia Greenstein, vicepresidenta de Terapias de Cura para el JDRF (que antes se conocía como el Instituto de Investigación en Diabetes Juvenil), dijo que los riesgos del trasplante de células de los islotes actualmente superan actualmente a los beneficios para las personas sanas con diabetes tipo 1.
Por eso el BioHub resulta interesante.
"El BioHub es como un nido donde las células de los islotes estarán protegidas y cuidadas", aseguró Inverardi. "Es una estructura transparente y plana, más o menos del tamaño de una moneda de 25 centavos. Tiene una forma que permite que se coloquen las células de los islotes dentro, y es porosa para permitir [que las células de los islotes desarrollen un nuevo riego sanguíneo]".
El dispositivo está hecho de un compuesto de silicona que ya se usa para otras afecciones médicas. "El BioHub es... como un marco abierto, con alrededor del 95 por ciento de aire. El diseño evita que las células de los islotes se aglomeren", comentó Ricordi, quien añadió que probablemente esto se traduzca en una necesidad de menos células de los islotes. También dijo que el diseño permite que los investigadores añadan nuevos componentes a medida que se desarrollen y aprueben.
En el futuro, el BioHub podría estar en un contenedor incluso más natural, como una vena aislada que cree un saco para contener a las células de los islotes, apuntó Ricordi. La ventaja de una vena es que ya hay un flujo sanguíneo.
Inicialmente, los investigadores implantarán el BioHub en una bolsa omental, un área del revestimiento de la cavidad abdominal que conecta al estómago con otros órganos abdominales. Una vez allí, el BioHub detectaría los niveles cambiantes de glucemia y liberaría la insulina según sea necesario.
Inverardi dijo que una de las mayores ventajas del BioHub es que los investigadores podrán encontrar fácilmente la mejor ubicación para trasplantar las células de los islotes, porque si una ubicación no funciona bien, el dispositivo se puede recuperar con facilidad.
Tanto Inverardi como Ricordi esperan que esta fase vaya bien, y que el BioHub con las células de los islotes trasplantadas comience a producir insulina.
Al final, los investigadores esperan desarrollar y evaluar una inmunosupresión que solo esté en el área de las células de los islotes, en lugar de afectar al cuerpo entero. Una forma posible de lograrlo, según Inverardi, es encapsular las células de los islotes en un material que permita que éstas respiren e intercambien insulina, pero que repela cualquier ataque inmunitario. En este momento, no hay un calendario programado de ensayos clínicos para esa parte del BioHub.
Los investigadores también esperan hallar fuentes alternativas de células de los islotes para usar en el BioHub. Las posibles ubicaciones de investigación incluyen donantes emparentados y vivos, células de los islotes de cerdos, y células de los islotes producidas a partir de células madre.
"Esta investigación nos emociona", aseguró Greenstein. "Se trata de un paso incremental que indica un avance, pero hasta que nos deshagamos de la necesidad de inmunosupresión crónica, el uso se limita a las personas que tienen una falta de conciencia [de la glucemia baja] grave".
Artículo por HealthDay, traducido por Hispanicare
FUENTES: Camillo Ricordi, M.D., director, and Luca Inverardi, M.D., deputy director, translational research, Diabetes Research Institute, University of Miami; Julia Greenstein, Ph.D., vice president, Cure Therapies, JDRF, New York CityEn sus etapas finales, el BioHub podría imitar al páncreas y actuar como anfitrión de células de los islotes trasplantadas, proveyéndoles oxígeno hasta que puedan establecer su propio riego sanguíneo. Las células de los islotes contienen células beta, que son las células que producen la hormona insulina. La insulina ayuda al organismo a metabolizar los carbohidratos que se hallan en los alimentos, para poder usarlos como combustible para las células del cuerpo.
El BioHub también proveería una supresión del sistema inmunitario que estaría confinada al área que rodea a las células de los islotes, o es posible que cada célula de los islotes sea encapsulada para protegerla del ataque del sistema inmunitario que provoca la diabetes tipo 1.
Sin embargo, el primer paso es cargar las células de los islotes en el BioHub y trasplantarlo a un área del abdomen conocida como el omento. Se esperan que esos ensayos comiencen dentro de un año o un año y medio, comentó el Dr. Luca Inverardi, subdirector de investigación traslacional del Instituto de Investigación en Diabetes de la Universidad de Miami, donde se desarrolla el BioHub.
El Dr. Camillo Ricordi, director del instituto, afirmó que el proyecto es muy emocionante. "Estamos juntando todas las piezas del rompecabezas para reemplazar el páncreas", señaló.
"Al principio tenemos que ir por etapas, y comprobar clínicamente los componentes del BioHub", dijo. "El primer paso es evaluar el andamio que funcionará como un trasplante regular de células de los islotes".
El Instituto de Investigación en Diabetes ya trata con éxito la diabetes tipo 1 con trasplantes de células de los islotes en el hígado.
En la diabetes tipo 1, una enfermedad autoinmune, el sistema inmunitario del cuerpo ataca y destruye por error a las células beta que contienen las células de los islotes. Esto significa que una persona que tiene diabetes tipo 1 no puede producir la insulina que necesita para llevar el azúcar (glucosa) a las células del organismo, así que tienen que reemplazar la insulina perdida. Esto puede lograrse a través de inyecciones diarias múltiples o con una bomba de insulina a través de un minúsculo tubo insertado debajo de la piel y que se cambia cada unos cuantos días.
Aunque el trasplante de células de los islotes ha tenido mucho éxito en el tratamiento de la diabetes tipo 1, la afección autoinmune subyacente sigue presente. Dado que las células trasplantadas provienen de los cadáveres de los donantes, las personas que se someten a trasplantes de las células de los islotes deben tomar fármacos inmunosupresores para prevenir el rechazo de las nuevas células. Esto pone a las personas en riesgo de desarrollar complicaciones con los medicamentos y, con el tiempo, el sistema inmunitario destruye a las nuevas células de los islotes.
Debido a estos problemas, el trasplante de las células de los islotes en general se reserva para las personas cuya diabetes es muy difícil de controlar, o que ya no tienen una concienciación sobre unos niveles de glucemia peligrosamente bajos.
Julia Greenstein, vicepresidenta de Terapias de Cura para el JDRF (que antes se conocía como el Instituto de Investigación en Diabetes Juvenil), dijo que los riesgos del trasplante de células de los islotes actualmente superan actualmente a los beneficios para las personas sanas con diabetes tipo 1.
Por eso el BioHub resulta interesante.
"El BioHub es como un nido donde las células de los islotes estarán protegidas y cuidadas", aseguró Inverardi. "Es una estructura transparente y plana, más o menos del tamaño de una moneda de 25 centavos. Tiene una forma que permite que se coloquen las células de los islotes dentro, y es porosa para permitir [que las células de los islotes desarrollen un nuevo riego sanguíneo]".
El dispositivo está hecho de un compuesto de silicona que ya se usa para otras afecciones médicas. "El BioHub es... como un marco abierto, con alrededor del 95 por ciento de aire. El diseño evita que las células de los islotes se aglomeren", comentó Ricordi, quien añadió que probablemente esto se traduzca en una necesidad de menos células de los islotes. También dijo que el diseño permite que los investigadores añadan nuevos componentes a medida que se desarrollen y aprueben.
En el futuro, el BioHub podría estar en un contenedor incluso más natural, como una vena aislada que cree un saco para contener a las células de los islotes, apuntó Ricordi. La ventaja de una vena es que ya hay un flujo sanguíneo.
Inicialmente, los investigadores implantarán el BioHub en una bolsa omental, un área del revestimiento de la cavidad abdominal que conecta al estómago con otros órganos abdominales. Una vez allí, el BioHub detectaría los niveles cambiantes de glucemia y liberaría la insulina según sea necesario.
Inverardi dijo que una de las mayores ventajas del BioHub es que los investigadores podrán encontrar fácilmente la mejor ubicación para trasplantar las células de los islotes, porque si una ubicación no funciona bien, el dispositivo se puede recuperar con facilidad.
Tanto Inverardi como Ricordi esperan que esta fase vaya bien, y que el BioHub con las células de los islotes trasplantadas comience a producir insulina.
Al final, los investigadores esperan desarrollar y evaluar una inmunosupresión que solo esté en el área de las células de los islotes, en lugar de afectar al cuerpo entero. Una forma posible de lograrlo, según Inverardi, es encapsular las células de los islotes en un material que permita que éstas respiren e intercambien insulina, pero que repela cualquier ataque inmunitario. En este momento, no hay un calendario programado de ensayos clínicos para esa parte del BioHub.
Los investigadores también esperan hallar fuentes alternativas de células de los islotes para usar en el BioHub. Las posibles ubicaciones de investigación incluyen donantes emparentados y vivos, células de los islotes de cerdos, y células de los islotes producidas a partir de células madre.
"Esta investigación nos emociona", aseguró Greenstein. "Se trata de un paso incremental que indica un avance, pero hasta que nos deshagamos de la necesidad de inmunosupresión crónica, el uso se limita a las personas que tienen una falta de conciencia [de la glucemia baja] grave".
Artículo por HealthDay, traducido por Hispanicare
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