Enfermedad autoinmune

Investigadores diseñan un 'páncreas bioartificial' para tratar la diabetes tipo 1

Se trata de un dispositivo de macroencapsulación (MED), un mecanismo que protege las células beta que secretan insulina del ataque del sistema inmune del propio huésped.

Dispositivo de macroencapsulación mejorada por convección, muestra el transporte de nutrientes a las células encapsuladas en una cámara celular. (Foto. Randal McKenzie. Brigham and Women's Hospital)
Dispositivo de macroencapsulación mejorada por convección, muestra el transporte de nutrientes a las células encapsuladas en una cámara celular. (Foto. Randal McKenzie. Brigham and Women's Hospital)

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13.11.2021 - 00:25

Un equipo de investigadores del Brigham and Women’s Hospital de Boston – en colaboración con las universidades de Harvard y Massachusetts – ha diseñado un dispositivo de macroencapsulación (MED, siglas en inglés de macroencapsulation devices) potenciado por convección (ceMED), abriendo nuevas vías para el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 1.

Estos MED son dispositivos diseñados para albergar y proteger las células que secretan insulina - las células beta - del ataque del propio sistema inmune del huésped, mientras permiten que los nutrientes entren y salgan para no comprometer la supervivencia de la célula. Em otras palabras, actúan como una suerte de 'páncreas bioartificial'.

Se trata de un tratamiento nuevo y vanguardista para la diabetes mellitus tipo 1 (DM1), una enfermedad autoinmune que afecta a más de 40 millones de personas en todo el mundo. En esta patología, el sistema inmunológico destruye las células beta que producen insulina en el páncreas.

Con todo, estos MED tienen un ‘pero’, y es que a través de ellos, los nutrientes se transmiten mediante la membrana externa del dispositivo, sino que sólo algunas de las células pueden recibir nutrientes y oxígeno mientras secretan insulina.

“Nuestro dispositivo demostró una viabilidad celular y supervivencia mejorada del trasplante”

De esta forma, estos nuevos ceMED permiten mejorar la capacidad de carga celular mientras aumentan la supervivencia de la célula y la sensibilidad a la glucosa. En modelos preclínicos, estos ceMED respondieron rápidamente a los niveles de azúcar en sangre dentro de los dos días posteriores a su implantación.

“Nuestro dispositivo demostró una viabilidad celular y supervivencia mejorada del trasplante”, lo que se traduce en una prueba de funcionalidad preclínica de este sistema, informa el principal autor del estudio y catedrático de Anestesiología Clínica, Perioperatorio y Medicina del Dolor, Jeff Karp.

Este ceMED permite proporcionar nutrientes convectivos a través de un flujo continuo de líquido a las células encapsuladas, permitiendo así que las capas de células sobrevivan y crezcan. De este modo, el nuevo prototipo tiene dos cámaras: una de equilibrio, que recoge los nutrientes del entorno y se constituye de politetrafluoroetileno (una membrana semipermeable con poros que permiten la circulación de fluidos); y una celular, que protege las células a través de otra membrana interna que permite el transporte selectivo de nutrientes mientras protege contra la respuesta inmune.

"Gracias a los avances recientes, nos estamos acercando cada vez más a tener una fuente ilimitada de células similares a las beta que pueden responder a la glucosa secretando insulina"

De esta forma, las fibras que forman las membranas permiten el paso de nutrientes, pero no de las moléculas inmunes que puedan atacar las células beta. En esta línea, "la macroencapsulación mejorada por convección puede ser un enfoque viable” para lograr la máxima supervivencia celular, minimizando el impacto del rechazo inmunológico después del trasplante, sostiene el coautor del estudio, Doug Melton.

“El dispositivo ceMED tiene el potencial de ser un sistema autónomo que no requeriría el llenado y reemplazo constante de los cartuchos de insulina”, añade Kisuk Yang, otro de los investigadores a cargo del artículo. Además, el coautor Eoin O’Cearbhaill, añade que “este dispositivo podría ser especialmente útil para personas con diabetes ‘frágiles’, es decir, pacientes cuya diabetes produce cambios impredecibles en los niveles de azúcar en sangre".

Así, “gracias a los avances recientes, nos estamos acercando cada vez más a tener una fuente ilimitada de células similares a las beta que pueden responder a la glucosa secretando insulina”, explica el principal autor del estudio, Jeff Karp. “Este enfoque tiene el potencial de mejorar el éxito de las terapias de reemplazo de células beta para ayudar a muchos pacientes con DM1 y sus familias a manejar esta enfermedad, que a veces puede ser un reto”, añade el autor del estudio publicado en The Proceedings of the National Academy of Sciences.

“El próximo desafío es hacer que estas células ingresen al cuerpo de una manera mínimamente invasiva y desempeñen su máxima función a lo largo de toda su vida útil”, concluye Karp.

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