Diabetes tipo 1: ¿Podrían las células madre sanguíneas modificadas llevar a una cura?

El aumento de los niveles de una determinada proteína en las células madre sanguíneas para que el sistema inmune deje de atacar las células de insulina en el páncreas podría ser una forma de detener la diabetes tipo 1, según un nuevo estudio publicado en Ciencia de medicina traslacional.
Los científicos pueden haber ideado una forma de revertir la diabetes tipo 1.

Investigadores liderados por los del Hospital de Niños de Boston de la Escuela de Medicina de Harvard en Massachusetts descubrieron que podrían revertir la hiperglucemia en ratones diabéticos al modificar sus células madre sanguíneas defectuosas para aumentar la producción de una proteína llamada PD-L1.

En la diabetes tipo 1, el páncreas no produce suficiente insulina. Sin suficiente insulina, el cuerpo no puede convertir el azúcar en la sangre, o glucosa, en energía para las células, con el resultado de que se acumula en el torrente sanguíneo.

Con el tiempo, el nivel alto de azúcar en la sangre o la hiperglucemia ocasionan complicaciones graves, como problemas de visión y daños en los vasos sanguíneos, los nervios y los riñones.

El sistema inmune ataca las células beta

Alrededor del 5 por ciento de los 23.1 millones de personas diagnosticadas con diabetes en los Estados Unidos tienen diabetes tipo 1.

El cuerpo produce insulina en el páncreas, que es un órgano que se encuentra justo detrás del estómago. Contiene células beta productoras de insulina que normalmente detectan los niveles de glucosa en la sangre y liberan la cantidad justa de insulina para mantener los niveles de azúcar normales.

En la diabetes tipo 1, una falla en el sistema inmune hace que las células T inflamatorias, que generalmente reaccionan al material "extraño", ataquen las células beta del páncreas. Nadie sabe exactamente cómo ocurre esto, pero los científicos sospechan que un virus, o algún otro desencadenante en el ambiente, lo desencadena en personas con ciertos genes heredados.

El "santo grial" de los científicos que buscan una cura para la diabetes tipo 1 es encontrar una forma de prevenir o detener el ataque inmune contra las células beta.

Se han probado varios enfoques, incluidos los medicamentos "citostáticos" para detener la actividad celular, las vacunas que intentan alterar la respuesta inmune y los tratamientos que utilizan células madre extraídas de los cordones umbilicales.

'Células madre sanguíneas defectuosas'

Un enfoque que ha demostrado ser más prometedor es el "autotrasplante de médula ósea", que trata de "reiniciar" el sistema inmune de una persona utilizando sus propias células madre formadoras de sangre. Sin embargo, incluso este método no ha demostrado ser tan efectivo como los médicos esperaban.

Ahora, en el nuevo estudio, los investigadores, que fueron dirigidos por el investigador principal Paolo Fiorina, profesor asistente de pediatría del Boston Children's Hospital de la Facultad de Medicina de Harvard, pudieron haber descubierto por qué los tratamientos que usan las células madre sanguíneas de la persona no siempre funcionan.

"Encontramos que en la diabetes", explica el Prof. Fiorina, "las células madre de la sangre son defectuosas, lo que promueve la inflamación y posiblemente conduce a la aparición de la enfermedad".

El defecto que descubrieron es que las células madre sanguíneas, es decir, las células progenitoras que dan lugar a las células maduras, no producen suficiente proteína llamada PD-L1 que reine el ataque de las células T.

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Encontraron esto utilizando perfiles de expresión génica para descubrir qué proteínas hacen las células madre sanguíneas. Descubrieron que la red genética de vías que controla la producción de PD-L1 es diferente en las células madre sanguíneas de humanos y ratones diabéticos. Esta diferencia es suficiente para detener la producción de PD-L1, incluso en las primeras etapas de la enfermedad.

'Remodelar el sistema inmune'

PD-L1 es una molécula de "punto de control inmune" que ayuda a mantener el sistema inmune en equilibrio. Cuando se conecta a otra proteína llamada PD-1 que se encuentra en la superficie de las células T, las inactiva.

Los científicos realizaron una serie de experimentos en los que trataron las células madre de la sangre para que produjeran más PD-L1 y luego las probaron en células humanas y de ratón. Descubrieron que las células madre sanguíneas modificadas reducían la reacción inmune inflamatoria tanto en células humanas como de ratón.

Cuando inyectaron ratones diabéticos con las células madre modificadas, descubrieron que las células viajaban al páncreas de los animales y revertían su hiperglucemia a corto plazo. A más largo plazo, un tercio de los ratones mantuvieron niveles normales de azúcar en la sangre por el resto de sus vidas.

"Realmente hay una remodelación del sistema inmunológico cuando se inyectan estas células", señala el Prof. Fiorina.

Los investigadores experimentaron con dos maneras de lograr que las células madre sanguíneas produzcan más PD-L1: una que insertó un gen saludable para PD-L1, y otra que modificó la maquinaria proteínica de las células con un "cóctel" de tres moléculas pequeñas. Ambos métodos tuvieron el mismo efecto de reversión de la diabetes.

"La belleza de este enfoque es la virtual ausencia de efectos adversos, ya que utilizaría las propias células de los pacientes".

Prof. Paolo Fiorina

Mientras tanto, los investigadores están trabajando con una empresa privada para mejorar el método que utiliza el cóctel de moléculas pequeñas. Esperan lanzar un ensayo clínico de este enfoque como tratamiento para la diabetes tipo 1.