Desarrollan células artificiales que liberan insulina cuando aumentan los niveles de glucosa

Investigadores de la Universidad de Carolina del Norte (UNC) y de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NC Estate), ambas en Estados Unidos, han desarrollado células artificiales que liberan insulina automáticamente en el torrente sanguíneo cuando aumentan los niveles de glucosa.

Estas “células beta artificiales” imitan las funciones de los controladores de glucosa naturales del cuerpo, las células beta secretoras de insulina del páncreas, y la ideade los investigadores es que puedan insertarse por vía subcutánea en pacientes, reemplazándose cada pocos días, o mediante un parche cutáneo indoloro y desechable.

Según reconocen los investigadores en un artículo sobre su trabajo publicado publicado en Nature Chemical Biology, una sola inyección de estas células en ratones diabéticos que carecen de células beta normalizó rápidamente los niveles de glucosa en sangre de los animales y los mantuvo normales durante hasta cinco días.

Nuestro plan ahora es optimizar aún más y probar estas células sintéticas en animales más grandes, desarrollar un sistema de administración de parches para la piel y finalmente probarlos en personas con diabetes”, ha explicado el investigador principal Zhen Gu, profesor en el Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica de UNC/NC.

Hasta ahora, la insulina administrada en forma de píldora ha sido un desafío porque es una molécula grande que sería destruida por las enzimas digestivas y los ácidos antes de que pudiera llegar al torrente sanguíneo. Sin embargo, el principal problema con los tratamientos de insulina actuales no es que no se puedan administrar en una píldora, sino que no pueden controlar los niveles de glucosa en sangre de manera automática y eficiente, como lo hacen las células pancreáticas que secretan insulina.

Los trasplantes de células pancreáticas pueden resolver ese problema en algunos casos, pero resultan costosos, requieren células donantes que a menudo escasean y fármacos inmunosupresores.

Gu y sus colegas han estado investigando soluciones para el problema de la administración de insulina durante gran parte de la última década. Para este proyecto, adoptaron un enfoque particularmente ambicioso: fabricar células artificiales que, en gran medida, hacen el trabajo que realizan las células beta pancreáticas naturales.

La innovación clave es lo que contienen estas células: vesículas rellenas de insulina especialmente diseñadas.

Gu y sus colegas planifican más pruebas preclínicas y esperan desarrollar un método para administrar las células sin dolor a través de un parche cutáneo que pudiera simplemente reemplazarse. “Todavía se necesita mucho trabajo para optimizar este enfoque celular antes de que se intenten estudios en humanos", reconoce el coautor John Buse, profesor distinguido de Verne S. Caviness en UNC, quien ha añadido que “estos resultados hasta ahora son un notable y creativo primer paso hacia una nueva forma de resolver el problema de la diabetes utilizando ingeniería química en lugar de bombas mecánicas o trasplantes vivos”.

Gu y su equipo también trabajan por separado en un parche cutáneo libre de células, un “parche de insulina inteligente” que detecte los niveles de glucosa en sangre y secrete insulina al torrente sanguíneo, según sea necesario.

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