El mini-órgano imitaría al páncreas para tratar la diabetes tipo 1

por Serena Gordon
Reportero del Día de la Salud

MARTES, 5 de marzo (HealthDay News) - Un nuevo órgano de bioingeniería en miniatura, llamado BioHub, podría algún día ofrecer alivio a las personas con diabetes tipo 1.

En sus etapas finales, BioHub imitaría al páncreas y actuaría como un hogar para las células insulares trasplantadas, proporcionándoles oxígeno hasta que puedan establecer su propio suministro de sangre. Las células insulares contienen células beta, que son las células que producen la hormona insulina. La insulina ayuda al cuerpo a metabolizar los carbohidratos que se encuentran en los alimentos para que puedan usarse como combustible para las células del cuerpo.

BioHub también proporcionaría la supresión del sistema inmunológico que se limitaría al área alrededor de las células de la isla, o es posible que cada célula de la isla se encapsule para protegerla contra el ataque autoinmune que causa la diabetes tipo 1.

Sin embargo, el primer paso es cargar las células de la isla en el BioHub y trasplantarlas a un área del abdomen conocida como epiplón. Se espera que estos estudios comiencen el próximo año o año y medio, dijo el Dr. Luca Inverardi, subdirector de investigación traslacional del Instituto de Investigación de la Diabetes de la Universidad de Miami, donde se está desarrollando BioHub.

El Dr. Camillo Ricordi, director del instituto, dijo que el proyecto es muy emocionante. "Juntamos todas las piezas del rompecabezas para reemplazar el páncreas", dijo.

"Inicialmente, necesitamos entrar en etapas y probar clínicamente los componentes de BioHub", dijo. "El primer paso es probar todo el andamio que funcionará como un trasplante de células insulares normal".

El Instituto de Investigación de la Diabetes ya está tratando con éxito la diabetes tipo 1 con el trasplante de células hepáticas en el hígado.

En la diabetes tipo 1, una enfermedad autoinmune, el sistema inmunológico del cuerpo ataca y destruye accidentalmente las células beta en las células insulares. Esto significa que una persona con diabetes tipo 1 ya no puede producir la insulina que necesita para transportar el azúcar (glucosa) a las células del cuerpo, por lo que necesita reemplazar la insulina perdida. Esto solo se puede hacer con varias inyecciones diarias o con una bomba de insulina a través de un pequeño tubo que se inserta debajo de la piel y se cambia cada pocos días.

Aunque el trasplante de células insulares ha tenido mucho éxito en el tratamiento de la diabetes tipo 1, la condición autoinmune subyacente todavía está presente. Debido a que las células trasplantadas provienen de donantes cadáveres, las personas que se someten a un trasplante de células en isla deben tomar medicamentos inmunosupresores para evitar el rechazo de nuevas células. Esto expone a las personas al riesgo de desarrollar complicaciones por la medicación y, con el tiempo, el sistema inmunitario destruye las nuevas células insulares.

Debido a estos problemas, el trasplante de células en isla generalmente se reserva para personas cuya diabetes es muy difícil de controlar o que ya no son conscientes de los niveles bajos de azúcar en la sangre potencialmente peligrosos.

Julia Greenstein, vicepresidenta de Cure Therapies para JDRF (antiguo Instituto de Investigación de Diabetes Juvenil), dijo que los riesgos del trasplante de células insulares superan los beneficios para las personas sanas con diabetes tipo 1.

Aquí es donde entra BioHub.

"El BioHub es como un nido donde las células de la isla permanecerán y serán protegidas y cuidadas", dijo Inverardi. "Es una estructura plana y transparente, del tamaño de una moneda de veinticinco centavos. Tiene una forma para que puedas poner las celdas de la isla en él y es poroso para permitir [the islets to develop a new blood supply]. "

El dispositivo está hecho de un compuesto de silicona que ya se usa para otras condiciones médicas. "El BioHub es... como un marco abierto, con un 95 por ciento de aire. El diseño evita que las islas se agrupen”, dijo Ricordi, quien agregó que esto probablemente resultaría en la necesidad de menos células de islotes. Y, dijo, el diseño permite a los investigadores agregar nuevos componentes a medida que se desarrollan y aprueban.

En el futuro, BioHub podría estar en un contenedor aún más natural, como una vena unida, que crearía un saco para contener células insulares, dijo Ricordi. La ventaja de una vena es que el suministro de sangre ya está allí.

Inicialmente, los investigadores implantarán el BioHub en el saco omental, un área del revestimiento de la cavidad abdominal que conecta el estómago con otros órganos abdominales. Una vez allí, el BioHub sentirá los cambios en los niveles de azúcar en la sangre y liberará insulina cuando sea necesario.

Inverardi dijo que una de las mayores ventajas de BioHub es que los investigadores podrán encontrar fácilmente el mejor lugar para el trasplante de células de los islotes, porque si un sitio no funciona bien, el dispositivo se puede recuperar fácilmente.

Tanto Inverardi como Ricordi esperan que esta fase funcione bien y se espera que BioHub con los islotes trasplantados comience a producir insulina.

Finalmente, los investigadores esperan desarrollar y probar una supresión inmunológica que sea solo en el área de las células de la isla, en lugar de afectar a todo el cuerpo. Una forma posible de hacer esto, dijo Inverardi, es encapsular las células de la isla en un material que permita que las células respiren e intercambien insulina, pero que repela cualquier ataque inmunológico. En este momento, no hay un cronograma programado para los ensayos clínicos de esta parte de BioHub.

Los investigadores también esperan encontrar fuentes alternativas para el uso de células insulares en el BioHub. Las posibles vías de investigación incluyen donantes vivos relacionados; células insulares de cerdos; e islotes producidos por células madre.

"Estamos encantados con esta investigación", dijo Greenstein. "Este es un paso progresivo que indica progreso, pero hasta que nos deshagamos de la necesidad de inmunosupresión crónica, su uso se limita a aquellos con graves. [low blood sugar] inconsciencia.”

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La diabetes se define mejor como...
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FUENTES: Camillo Ricordi, MD, Director, y Luca Inverardi, MD, Director Adjunto, Investigación Traslacional, Instituto de Investigación de la Diabetes, Universidad de Miami; Julia Greenstein, Ph.D., Vicepresidenta, Cure Therapies, JDRF, Ciudad de Nueva York