lunes, 23 de febrero de 2015

Una cápsula con células madre podría poner fin a la diabetes tipo 1

Fuente: http://www.technologyreview.es/read_article.aspx?id=46979


Arranca el primer ensayo con humanos para demostrar la eficacia de un tratamiento basado en el implante de esta forma de páncreas artificial.








Hace 14 años, durante los momentos más encarnizados de las "guerras por las células madre" que enfrentaron a científicos y la Casa Blanca de George W. Bush, había un grupo de defensores de la investigación con los que siempre se podía contar para hacer campaña: los padres de niños con diabetes tipo 1. Motivados por los investigadores que les decían que estas células darían lugar a curas increíbles, gastaron millones en anuncios de televisión, campañas de presión e innumerables llamadas al Congreso.




Ahora por fin ha empezado el primer ensayo de un tratamiento para la diabetes tipo 1 usando células madre. En octubre del año pasado se insertaron, a través de una incisión en la espalda, dos bolsas de células pancreáticas cultivadas en laboratorio derivadas de células madre embrionarias humanas en un hombre de San Diego (EEUU). Desde entonces otros dos pacientes han recibido un páncreas sustituto diseñado por una pequeña empresa de San Diego llamada ViaCyte.




Es un paso importante además porque este ensayo de ViaCyte sólo es el tercer tratamiento basado en células madre que se ensaya en Estados Unidos. Estas células, una vez extraídas de embriones humanos en sus primeras fases, se pueden cultivar en laboratorio y mantener su capacidad para convertirse en cualquier tipo de célula o tejido del cuerpo. Otro de los ensayos, que ya se ha cancelado, trataba a varios pacientes con lesiones de médula (ver Geron clausura un programa pionero de investigación con células madre), mientras que los ensayos para trasplantar células retinianas cultivadas en laboratorio a los ojos de personas que se están quedando ciegas siguen en marcha (ver Trasplantes de retina a partir de células madre).




Los pacientes con diabetes tipo 1 tienen que vigilar constantemente su nivel de glucosa en sangre mediante pinchazos en los dedos, medir cuidadosamente cuándo y qué comen, e inyectarse rutinariamente la insulina que debería fabricar su páncreas. La insulina dispara la retirada del exceso de glucosa de la sangre para almacenarla en la grasa y los músculos. En el caso de los diabéticos de tipo 1, el páncreas no la fabrica porque su propio sistema inmune ha atacado y destruido los islotes pancreáticos, los diminutos grupos de células que contienen las células beta que segregan insulina.




La rutina es especialmente dura para los niños, pero si no gestionan su glucosa adecuadamente podrían sufrir lesiones neuronales, renales, ceguera, y enfrentarse a una esperanza de vida menor. Pero a pesar de años de investigaciones, aún "no hay nada" que ofrecer a los pacientes, explica el médico de la Universidad de California en San Diego (EEUU), Robert Henry, cuyo centro está haciendo las cirugías para ViaCyte.




Henry exagera un poco, pero no demasiado. Hay algo denominado Protocolo Edmonton, una técnica quirúrgica descrita por primera vez en la revista New England Journal of Medicine en 2000 que usa islotes recogidos de cadáveres. Al trasplantarlos, médicos de la Universidad de Alberta (Canadá) consiguieron que los siete pacientes trasplantados no tuvieran que usar insulina durante todo un año.




Sin embargo, las esperanzas puestas en el Protocolo Edmonton se perdieron rápidamente. Sólo la mitad de los pacientes tratados han seguido sin usar insulina a largo plazo y el procedimiento, que obliga a los pacientes a tomar potentes medicamentos inmunosupresores durante toda la vida y se sigue considerando experimental en Estados Unidos, no está cubierto por las aseguradoras médicas. Además, hay muy pocos donantes de páncreas adecuados.




El éxito del Protocolo de Edmonton llegó apenas dos años después del descubrimiento de las células madre embrionarias en 1998. Quienes buscaban una cura para la diabetes fijaron rápidamente un nuevo objetivo: combinar algo como el Protocolo de Edmonton con la tecnología de células beta cultivadas en laboratorio, cuya provisión suministro es teóricamente infinita.




Esta cápsula biocompatible está diseñada para proteger a las células pancreáticas cultivadas en laboratorio.






"Ya contábamos con la prueba de concepto de que un trasplante restaura la función beta y la independencia de la insulina" afirma el director científico de la Fundación de Investigación en Diabetes Juvenil (JDRF, por sus siglas en inglés), Richard Insel. La JDRF es una organización sin ánimo de lucro que cuenta con 300.000 miembros. "Así que era evidente que si contábamos con otra fuente de células renovable, se beneficiaría mucha gente".




Por eso la JDRF peleó contra las restricciones con las que amenazaba la Casa Blanca de Bush, y por eso sus miembros respaldaron una iniciativa popular en California (EEUU) que creó el Instituto de California de Medicina Regenerativa, una agencia estatal autorizada a invertir 3.000 millones de dólares (unos 2.640 millones de euros) en investigación en células madre. El instituto de California ha dado a ViaCyte seis subvenciones por valor de 39 millones de dólares (unos 34 millones de euros), más que a cualquier otra compañía, y JDRF ha invertido otros 14 millones de dólares directamente (unos 12 millones de euros) en la empresa.




Aunque conceptualmente la idea de cultivar células beta de repuesto es sencilla, en la práctica ha resultado más difícil de hacer de lo que cabía imaginar. "Cuando llegué a ViaCyte hace 12 años, la sustitución de células usando células madre era tan evidente. Todos decíamos: Esa es la parte fácil, la fruta más cercana al suelo", afirma el director científico de la empresa, Kevin D’Amour. "Pero la fruta ha resultado ser un coco, no una manzana".




Uno de los desafíos ha sido conseguir que las células madre se conviertan en células pancreáticas auténticas y funcionales, especialmente las células beta que segregan insulina. Como no se ha conseguido una receta para lograrlo, el método actual de ViaCyte es cultivar células pancreáticas inmaduras y esperar que el cuerpo haga el trabajo de transformarlas en células beta.




El segundo problema es cómo despistar al sistema inmune del paciente, que ataca cualquier célula trasplantada. La solución de ViaCyte es una cápsula de malla de plástico que rellena con unos 40 millones de células pancreáticas inmaduras cultivadas en su laboratorio de San Diego. El objetivo de la cápsula es impedir el paso de las células T asesinas del sistema inmune, que son demasiado grandes para atravesar la malla, al mismo tiempo que permite a las células trasplantadas recibir nutrientes del flujo sanguíneo además de detectar el nivel de azúcar en sangre y responder en consecuencia.




Los datos de estudios en animales proporcionados por ViaCyte a la Agencia Estadounidense del Medicamento el año pasado para poder recibir el visto bueno para los ensayos en humanos, demuestran que las células producen insulina, glucagón (que se segrega en respuesta a niveles bajos de azúcar en sangre) y somatostatina , una hormona del crecimiento, y consiguen regular el nivel de azúcar en sangre con éxito, al menos en ratones.




Aunque el ensayo que está en marcha ahora mismo es principalmente para comprobar la seguridad del método, Henry sospecha que sus pacientes podrían conseguir reducir la cantidad de insulina que se tienen que inyectar. Henry explica que ya ha recuperado una bolsa de prueba del primer paciente, cuya identidad no se ha dado a conocer, y que parece funcionar adecuadamente. Nadie está seguro de cuánto tiempo sobrevivirán las células implantadas, pero sí se sabe que los pacientes tendrían que recibir implantes periódicamente.




Hay al menos otros dos grupos que afirman haber controlado la diabetes en roedores y que podrían empezar a hacer ensayos propios próximamente. Uno de ellos es BetaLogics Venture, subsidiaria del gigante de la farmacia Johnson & Johnson, que el año pasado informó de que había revertido la diabetes en ratones usando lo que sus patentes describen como un andamio hecho de hilo dentro de una concha de poliéster. Sea como sea el dispositivo exacto, contiene lo que el investigador de Johnson & Johnson Alireza Rezania denomina células "fase 7", que no son islotes maduros aún, pero no son tan inmaduras como los precursores de ViaCyte.




Al biólogo de la Universidad de Harvard (EEUU) Douglas Melton, que tiene dos hijos con diabetes tipo 1, le preocupa que el sistema de ViaCyte no funcione. Cree que depósitos de fibrosis, un tejido parecido al de las cicatrices, se adherirán a las cápsulas, privando de oxígeno a las células que contienen y bloqueando su capacidad para detectar el azúcar y liberar insulina. Melton también cree que las células inmaduras podrían tardar hasta tres meses en convertirse en células completamente funcionales. Y muchas de ellas no se convertirán en células beta sino que acabarán siendo otro tipo de células pancreáticas.




Melton afirma que la "ineficiencia" del sistema significa que la empresa "necesitaría un dispositivo del tamaño de un reproductor de DVD" para tener células beta suficientes como para tratar eficazmente la diabetes. ViaCyte afirma que cree que 300 millones de sus células, unas ocho cápsulas, serían suficientes (cada cápsula contiene un volumen de células menor que un caramelo M&M). En octubre del año pasado, el grupo de Melton anunció que había conseguido cultivar células beta completamente maduras y funcionales en el laboratorio, un hito científico para el que han sido necesarios más de diez años de investigaciones. Melton cree que la implantación de células maduras permitiría que un páncreas bioartifical empezase a funcionar directamente.




Para proteger sus células, Melton ha estado trabajando con el bioingeniero del Instituto de Tecnología de Massachusetts (EEUU) Daniel Anderson en el desarrollo de su propia cápsula. Anderson no quiere dar detalles de cómo funciona exactamente, pero una solicitud de patente reciente de su laboratorio describe un contenedor hecho con capas de hidrogeles, algunos contienen células y otros antiinflamatorios para impedir que la cápsula acabe cubierta de tejido. Tanto Melton como Anderson son muy precavidos a la hora de hablar de sus resultados. "Hemos tenido algunos éxitos que nos tienen muy emocionados", afirma Anderson. "El resumen es que tenemos motivos para creer que se pueden usar las células de Doug en nuestros dispositivos y curar la diabetes en animales".




Tras las guerras por las células madre y una década de intentar convertir las promesas de la tecnología en una realidad, Henry afirma que está convencido de que algún tipo de "células en bolsas" serán la respuesta a la diabetes de tipo 1. Es consciente de que curar a roedores no garantiza que la tecnología vaya a ayudar a personas, pero afirma que el ensayo clínico que dirige es uno más dentro de toda una serie de "pequeños pasos" hacia vidas mucho más llevaderas para millones de personas. "Estoy completamente convencido de que esto es el futuro", afirma.


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