Descubren un nuevo tipo de célula productora de insulina

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/23814/descubren-un-nuevo-tipo-de-celula-productora-de-insulina/

El hallazgo podría conducir a un nuevo método para regenerar la función perdida en la diabetes tipo 1.

En las personas con diabetes tipo 1, las células beta que producen insulina en el páncreas mueren y no son reemplazadas. Sin estas células, el cuerpo pierde la capacidad de controlar la glucosa en la sangre.

El equipo de Mark Huising, de la Universidad de California en Davis, Estados Unidos, ha descubierto ahora una posible nueva vía para regenerar las células beta, gracias a obtener información nueva y reveladora sobre los mecanismos básicos subyacentes en un metabolismo sano y los subyacentes en la diabetes. Esta línea de investigación podría acabar llevando a la creación de tratamientos mejores para la diabetes o incluso a una cura.

Trabajando tanto con ratones de laboratorio como con tejido humano, Huising está estudiando cómo funcionan juntas las células en los islotes de Langerhans (islotes pancreáticos), en el páncreas, para regular la glucosa en sangre. Tanto en los ratones como en las personas, los islotes contienen células beta, que detectan la glucosa y segregan insulina, y otros tipos de células, incluyendo células alfa, que producen glucagón, una hormona que eleva el azúcar en sangre. Los efectos opuestos de la insulina y el glucagón permiten al cuerpo regular los azúcares en sangre y almacenar nutrientes.

La diabetes tipo 1 es una enfermedad con dos partes. En primer lugar, las células beta mueren por la acción del sistema inmunitario del propio cuerpo, y después no consiguen regenerarse (o las que lo hacen son exterminadas también). Una cura efectiva para la diabetes tipo 1 implicaría ocuparse de ambos problemas.

El equipo de Mark Huising ha identificado otro tipo de célula productora de insulina en los islotes, que parece ser una célula beta inmadura (en rojo en la imagen).

Existe el dogma aceptado de que las nuevas células beta son generadas por otras células beta que se dividen. Pero ahora, aplicando nuevas técnicas de microscopía, el equipo de Huising ha descubierto, esparcidas alrededor de los bordes de los islotes, ejemplares de otro tipo de célula que se parece mucho a una célula beta inmadura.

Estas nuevas células pueden producir insulina, pero no poseen los receptores que detectan la glucosa, así que no pueden actuar como una célula beta completa. Sin embargo, el equipo de Huising consiguió observar células alfa en los islotes convirtiéndose en células beta inmaduras, y después madurar hasta dar lugar a células beta reales.

Existe más plasticidad en el sistema de lo que creíamos, tal como subraya Huising. Entender los fundamentos del metabolismo y los de la diabetes es un resultado trascendental por tres razones. En primer lugar, existe una nueva población de células beta tanto en humanos como en ratones que no se conocía antes. En segundo lugar, la nueva población podría ser una fuente para reemplazar las células beta muertas en la diabetes. Finalmente, conocer a fondo cómo maduran estas células hasta volverse células beta funcionales podría ayudar a desarrollar terapias de células madre contra la diabetes. Las células madre tienen el potencial de desarrollarse de muy variadas maneras y adoptar las formas y funciones de otras células.

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Logran por primera vez un páncreas de rata cultivado en ratones que puede ayudar a revertir la diabetes

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-pancreas-raton-cultivados-ratones-ayudan-revertir-diabetes-ratones-201701251917_noticia.html

Un estudio confirma la viabilidad del cultivo de órganos de una especie en el cuerpo de otro para ser empleados en trasplantes.

La medicina regenerativa ha vuelto dar una vuelta de tuerca al cultivar tejidos en animales y trasplantarlos posteriormente a otros con diabetes para tratar así la enfermedad. En concreto, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford (EE.UU.) y del Instituto de Ciencias Médicas de la Universidad de Tokio (Japón) han logrado que islotes pancreáticos (grupos de células que se encargan de producir hormonas como la insulina) de ratón, cultivados en ratas y posteriormente trasplantados en ratones diabéticos, puedan funcionar normalmente durante periodos prolongados de tiempo. Publicado en «Nature», el estudio demuestra cómo los órganos de una especie pueden crecer dentro del cuerpo de otro, un método que podría un día ayudar a la producción de tejidos y órganos humanos para los trasplantes.

Cuando la medicación no logra estabilizar la diabetes tipo I, caracterizada por la pérdida de células productoras de insulina, el trasplante de islotes pancreáticos puede ofrecer esperanza a los pacientes. Sin embargo es complicado encontrar un donante adecuado, un problema que comparten los diabéticos con los miles de pacientes que están a la espera de un trasplante de cualquier tipo.

Para llevar a cabo el ensayo, el equipo de Hiromitsu Nakauchi implantó células madre pluripotentes de ratón, que pueden convertirse en cualquier célula del cuerpo, en embriones de rata -Las células madre pluripotentes o iPS tienen el potencial de fabricar cantidades ilimitadas de células y tejidos de reemplazo-. Las ratas habían sido genéticamente modificadas para ser incapaces de desarrollar su propio páncreas y, por lo tanto, se vieron obligadas a ‘confiar’ en las células del ratón para el desarrollo del órgano. Así, se inyectaron células madre pluripotentes de ratón en ratas embrionarias que no pudieron cultivar su propio páncreas.

Una vez que las ratas nacieron y crecieron, los investigadores trasplantaron las células productoras de insulina, que se agrupan en grupos llamados islotes, de los páncreas crecidos en ratas a los ratones genéticamente modificados. A estos ratones, además, se les había administrado un fármaco para hacerlos desarrollar diabetes.

Los resultados fueron sorprendentes. «Vimos que los ratones diabéticos fueron capaces de normalizar sus niveles de glucosa en sangre durante más de un año después del trasplante de tan sólo 100 de estos islotes», señala Nakauchi. «Además, los animales receptores sólo necesitaron tratamiento con fármacos inmunosupresores durante los cinco días posteriores al trasplante».

Después de 10 meses, los investigadores eliminaron los islotes de un subconjunto de los ratones para su análisis. «Los examinamos para buscar la presencia de células de rata, pero descubrimos que el sistema inmunológico del ratón las había eliminado -afirma Nakauchi-. Esto es muy prometedor para nuestra esperanza de trasplantar órganos humanos cultivados en animales porque sugiere que cualquier célula animal contaminante podría ser eliminada por el sistema inmunológico del paciente después del trasplante».

Es importante destacar que los investigadores tampoco apreciaron signos de formación de tumores u otras anomalías causadas por las células madre pluripotentes de ratón que formaron los islotes. La formación de tumores es a menudo una preocupación cuando las células madre pluripotentes se utilizan en un animal debido a la notable plasticidad de desarrollo de las células. Los investigadores creen que la falta de cualquier signo de cáncer es probablemente debida al hecho de que las células madre pluripotentes de ratón fueron guiadas para generar un páncreas dentro del embrión de rata en desarrollo, en lugar de persuadir a convertirse en células de islotes en el laboratorio.

Generar genéticamente órganos humanos en animales de gran tamaño podría aliviar la escasez y liberar a los receptores de trasplante de la necesidad de inmunosupresión de por vida, dicen los investigadores. Las personas que sufren de diabetes también podrían beneficiarse de este enfoque.

La diabetes es una enfermedad metabólica en la que una persona o un animal es incapaz de fabricar o de responder apropiadamente a la insulina, que es una hormona que permite al cuerpo regular sus niveles de azúcar en la sangre en respuesta a las comidas o al ayuno. La enfermedad afecta a cientos de millones de personas en todo el mundo y su prevalencia está aumentando. Se ha demostrado que el trasplante de islotes funcionales de páncreas sanos es una opción potencialmente viable para tratar la diabetes en humanos, siempre y cuando se pueda evitar el rechazo.

Los investigadores están trabajando en experimentos similares de animal a animal para generar riñones, hígados y pulmones. Ahora bien, aunque el estudio es una ‘prueba de concepto’, sus autores reconocen que el escenario aquí descrito tendría que ser modificado para la aplicación humana. Los órganos tendrían que ser generados en animales más compatibles con los seres humanos, tanto en tamaño y distancia evolutiva, como ovejas, cerdos o primates no humanos.

Hallan cómo restaurar la capacidad de curación de las fracturas óseas en la diabetes

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-hallado-como-restaurar-capacidad-curacion-fracturas-oseas-diabetes-201701111359_noticia.html

La inflamación en la diabetes tipo 2 altera la vía de señalización ‘hedgehog’, lo que imposibilita que las células madre esqueléticas sean correctamente activadas.

Los pacientes con diabetes tienen una menor capacidad para curarse de sus fracturas.

La diabetes es una enfermedad en la que, ya sea por la incapacidad del organismo de producir insulina –diabetes tipo 1– o de utilizarla correctamente –diabetes tipo 2–, el torrente sanguíneo transporta una cantidad anormalmente elevada de glucosa que acaba dañando numerosos órganos. En consecuencia, los pacientes con diabetes tienen un mayor riesgo de desarrollo de múltiples enfermedades, así como de padecer fracturas óseas. Es más; la diabetes provoca que, una vez se produce una fractura en un hueso, esta sea más difícil de sanar. Y ahora, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford (EE.UU.) han descubierto no solo por qué la población con diabetes tiene una menor capacidad para curarse de sus fracturas, sino también la forma de corregir esta situación.

Como explica Michael Longaker, director de esta investigación publicada en la revista «Science Translational Medicine», «hemos descubierto la razón por la que algunos pacientes diabéticos no se recuperan bien de sus fracturas óseas. Y asimismo, hemos encontrado una solución que puede ser localmente aplicada durante la cirugía para reparar este daño. La diabetes es cada vez más frecuente en todo el mundo, y cualquier mejora en la capacidad de los afectados para recuperarse de sus fracturas podría tener un efecto enormemente positivo sobre su calidad de vida».

Los autores ya habían observado en un estudio previo con modelos animales –ratones– la presencia en los huesos de un tipo de células madre –bautizadas como ‘células madre esqueléticas’– con capacidad para diferenciarse en cualquier componente del esqueleto, ya fueran los huesos, los cartílagos o el estroma de la médula ósea. De hecho, la eliminación de estas células madre esqueléticas reducía de manera muy significativa la capacidad de ‘curación’ de las fracturas óseas de los animales.

Por tanto, como indica Charles Chan, co-autor de la investigación, «queríamos aplicar lo que ya sabíamos sobre las células madre esqueléticas al problema de la capacidad disminuida de reparación ósea de las personas con diabetes. ¿La enfermedad afecta a la curación de las fracturas modulando de alguna manera la actividad de estas células madre?».

Para responder a esta pregunta, los autores utilizaron ratones con diabetes tipo 2, animales en los que la enfermedad se desarrolla al alcanzar la cuarta semana de vida. Y lo que vieron es que los animales más jóvenes –es decir, ‘prediabéticos’– tenían una capacidad de sanación de sus fracturas totalmente normal. Por el contrario, y una vez se había presentado la diabetes, los huesos ‘reparados’ eran mucho más débiles y mucho menos densos que los de los animales sin la enfermedad. Y esto, ¿a qué podría deberse? Pues los investigadores analizaron la cantidad de células madre esqueléticas en los huesos sanados, encontrando que los ratones diabéticos tenían una cifra significativamente menor de este tipo de células que los animales ‘control’.

Entonces, ¿se trata de un problema de cantidad? Pues en parte sí, pero también de funcionalidad. Y es que las células madre esqueléticas en la diabetes, además de menos numerosas, tienen una menor capacidad regenerativa. Y no porque no sean completamente funcionales, que lo son. Es que no son correctamente activadas por las señales celulares, pues los animales con la enfermedad producen unos niveles muy inferiores de unas proteínas de señalización –concretamente, de la denominada vía de señalización ‘hedgehog’– que juegan un papel crítico en el desarrollo embrionario y en la regeneración de los tejidos. De hecho, el bloqueo de esta vía de señalización provocó que los ratones control tuvieran, cual sus homónimos diabéticos, una capacidad disminuida de reparación de sus fracturas óseas.

Así, como apunta Michael Longaker, «el siguiente paso fue evaluar si la adición de proteínas de la vía de señalización ‘hedgehog’ en las zonas de las fracturas en los animales diabéticos restauraba su capacidad para curar estas lesiones. Y lo que vimos es que los animales se curaron como sus homónimos sin la diabetes».

Finalmente, los autores tomaron muestras óseas de humanos con diabetes que se habían sometido a una cirugía de reemplazo de una articulación dañada por la artrosis. Y lo que observaron es que, tal y como sucedía en los modelos animales, la expresión de proteínas de la vía de señalización ‘hedgehog’ se encontraba muy disminuida.

Los investigadores creen que la inhibición de la vía de señalización ‘hedgehog’ en la diabetes está causada por la inflamación asociada a la enfermedad. O más concretamente, por la elevación de los niveles del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) provocada por esta inflamación. No en vano, los ratones con diabetes utilizados en sus experimentos mostraban unos niveles anormalmente elevados de TNF-α. Y a ello se suma que los resultados evidenciaron que los niveles elevados de TNF-α inhibían la expresión de algunas proteínas de esta vía de señalización.

Por tanto, ¿puede deducirse que la inhibición de la actividad de TNF-α podría restaurar la capacidad de reparación de las fracturas óseas en la población con diabetes? Pues, cuando menos en teoría, sí. El problema es que este factor desempeña unas funciones biológicas muy importantes, por lo que su inhibición podría tener consecuencias muy nocivas para los pacientes.

Sea como fuere, concluye Michael Longaker, «en nuestro trabajo mostramos una estrategia factible para revertir una patología tisular específica, esto es, la incapacidad para una reparación eficiente de las fracturas óseas, en una enfermedad metabólica compleja como la diabetes. Todo ello mediante la aplicación de un compuesto para estimular la actividad de las células madre adultas. Así, podemos anticipar que las terapias moleculares mediadas por la vía de señalización ‘hedgehog’ y que actúen directamente sobre las células madre podrían constituir un tratamiento efectivo en humanos».

Células beta obtenidas artificialmente

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/22379/celulas-beta-obtenidas-por-un-proceso-artificial-a-partir-de-otras/

Unos investigadores han conseguido producir células beta a partir de otras usando un método de modificación sencillo.

Las células beta logradas por esta vía artificial pueden hacer lo mismo que las naturales: miden la concentración de glucosa en la sangre y producen suficiente insulina para rebajar de forma efectiva el nivel de azúcar sanguíneo.

Los métodos anteriores para obtener de modo artificial células así se basaban en células madre, que los científicos permitían madurar para convertirse en células beta, ya fuera añadiendo factores de crecimiento o incorporando redes genéticas complejas.

Para su nuevo enfoque, el equipo de Martin Fussenegger, del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich (también conocido como Escuela Politécnica Federal de Zúrich), utilizó una línea celular basada en células de riñón humanas, las células HEK (por sus siglas en ingles). Las mejoraron con un canal de calcio dependiente del voltaje y un gen para la producción de insulina y GLP-1, una hormona implicada en la regulación del nivel de azúcar en sangre.

En las células beta artificiales, la proteína natural de transporte de glucosa de las células HEK lleva a esta desde el torrente sanguíneo al interior de la célula. Cuando el nivel de azúcar en sangre excede un cierto umbral, los canales de potasio se cierran. Esto invierte la distribución del voltaje en la membrana, haciendo que los canales de calcio se abran. A medida que fluye el calcio, éste activa la cascada de señalización interna de las células HEK, llevando a la producción y secreción de insulina o GLP-1.

Diagrama de una célula beta HEK.

Las pruebas iniciales de las células beta artificiales en ratones diabéticos pusieron de manifiesto que estas son extremadamente efectivas: "Funcionaron mejor y durante más tiempo que cualquier otra solución alcanzada en el mundo hasta ahora", afirma Fussenegger. Cuando se implantaron en los ratones diabéticos, las células HEK modificadas funcionaron de forma fiable durante tres semanas, produciendo cantidades suficientes de los mensajeros que regulan el nivel de azúcar en sangre.

Aún no está claro, sin embargo, cuándo estas células beta artificiales estarán a punto para su empleo médico en pacientes. Antes de que puedan ser usadas en humanos, tendrán primero que pasar por varios ensayos clínicos.

La diabetes se está convirtiendo en uno de los trastornos de salud más comunes de la humanidad. La Federación Internacional para la Diabetes estima que más de 640 millones de personas en todo el mundo la sufrirán hacia 2040.

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Researchers reprogram skin cells from diabetic foot ulcers to generate iPSCs

Fuente: http://www.news-medical.net/news/20160810/Researchers-reprogram-skin-cells-from-diabetic-foot-ulcers-to-generate-iPSCs.aspx

The potential to use a patient's own cells to treat non-healing chronic wounds - a serious complication of diabetes - took an important step forward as researchers successfully reprogrammed skin cells taken from diabetic foot ulcers to form induced pluripotent stem cells (iPSCs). The reprogramming technique was similar in efficiency to the results achieved using healthy foot skin from non-diabetic patients, as described in the study published in Cellular Reprogramming, a peer-reviewed journal from Mary Ann Liebert, Inc., publishers (http://www.liebertpub.com/). The article is available free on the Cellular Reprogramming (http://online.liebertpub.com/doi/full/10.1089/cell.2015.0087) website.

iPSCs have the potential to develop into a variety of cell types and can be used to create disease models to study new therapeutic approaches, such as activating regenerative capabilities that could convert non-healing fibroblasts into skin cells that regain their repair functions.

In the article "Generation of Induced Pluripotent Stem Cells From Diabetic Foot Ulcer Fibroblasts Using a Nonintegrative Sendai Virus," Behzad Gerami-Naini, PhD and coauthors from the School of Dental Medicine and the Sackler School of Graduate Biomedical Sciences, Tufts University (Boston, MA), and Beth Israel Deaconess Medical Center and the School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University (Boston and Cambridge, MA), present a technique that uses a non-integrating Sendai virus to reprogram fibroblast cell lines. The researchers describe the future therapeutic potential of reprogrammed diabetic foot ulcer-derived cells, which could undergo epigenetic remodeling, a change that may reverse disease processes.

"This research has created two new approaches to the study and treatment of diabetic ulcers. It has revealed an important new source of cells for treatment of such ulcers," says Professor Sir Ian Wilmut, OBE, FRS, FRSE, Editor-In-Chief of Cellular Reprogramming and Emeritus Professor in the MRC Centre for Regenerative Medicine, Scottish Centre for Regenerative Medicine, University of Edinburgh (UK). "In addition, research on "reprogrammed cells" from such ulcers may reveal the molecular changes that caused the ulcers."

Discovery of insulin-producing beta cell subtypes may impact diabetes treatment

Fuente: http://www.sciencecodex.com/discovery_of_insulinproducing_beta_cell_subtypes_may_impact_diabetes_treatment-186017

A new study led by nationally prominent stem cell scientist Markus Grompe, M.D., has determined the existence of at least four separate subtypes of human insulin producing beta cells that may be important in the understanding and treatment of diabetes. The findings were published online in the journal Nature Communications.

"This study marks the first description of several different kinds of human insulin producing beta cells," said Grompe, primary investigator, director of the Oregon Stem Cell Center at OHSU and the Papé Family Pediatric Research Institute at OHSU Doernbecher Children's Hospital. "Some of the cells are better at releasing insulin than others, whereas others may regenerate quicker. Therefore, it is possible that people with different percentages of the subtypes are more prone to diabetes. Further understanding of cell characteristics could be the key to uncovering new treatment options, as well as the reason why some people are diabetic and others are not."

Diabetes affects more than 29 million people in the United States. It is caused by the dysfunction or loss of insulin producing beta cells, which help the body to achieve normal blood sugar levels. Previously, only a single variety of beta cell was known to exist. However, using human pancreatic islets, or clusters of up to 4,000 cells, Grompe and colleagues discovered a method to identify and isolate four distinct types of beta cells. They also found that hundreds of genes were differently expressed between cell subtypes and that they produced different amounts of insulin. All type 2 diabetics had abnormal percentages of the subtypes, suggesting a possible role in the disease process.

Additional research is needed to determine how different forms of diabetes - and other diseases - affect the new cell subtypes, as well as how researchers may take advantage of these differences for medical treatment.

Researchers develop process to generate insulin-producing beta cells in the pancreas

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2016-06-insulin-producing-beta-cells-pancreas.html

Human stem-cell-derived beta cells that have formed islet-like clusters in a mouse. Cells were transplanted to the kidney capsule and photographed 2 weeks later, by which time the beta cells were making insulin and had cured the diabetes in the mouse.

The Harvard Stem Cell Institute (HSCI), three of Harvard's clinical affiliates, and a biopharmaceutical company have formed an unusual collaboration to establish the Boston Autologous Islet Replacement Program (BAIRT) to accelerate a cure for diabetes.

Recent advancements in stem cell biology have provided an unprecedented opportunity to treat diabetes, researchers say. HSCI co-director Doug Melton has developed a process to generate virtually unlimited numbers of beta cells, which are insulin-producing cells in the pancreas, from stem cells in the lab. These stem-derived beta cells could be used to replace a person's beta cells to treat diabetes in the clinic.

The new program, designed by HSCI, Brigham and Women's Hospital (BWH), and the Joslin Diabetes Center (JDC), in collaboration with Semma Therapeutics (Semma) and the Dana-Farber Cancer Institute (DFCI), will work toward translating these stem cell discoveries into treatments that ultimately may help to cure diabetic patients.

Generating clinical-grade, pluripotent stem cells suitable for use in patients will take time. The first cell transplant conducted by BAIRT is projected to be at least three to four years away. The initial clinical trial will enroll a very small, very select group of patients: individuals who have had their pancreas surgically removed because they had intractable pancreatitis or similar conditions and who have not shown signs of islet autoimmunity (the body attacking its own insulin-producing cells). The initial trial will test both the safety of the stem cell-derived beta cells and make an initial assessment of their efficacy. The program is intended to leverage the stem cell and beta cell capabilities along with the clinical expertise and resources of the participating institutions to bring a novel therapy rapidly to patients.

During the first phase of the program, DFCI, HSCI, and Semma, of which Melton was the scientific founder, will work together to develop and optimize the stem cell derivation protocol. BWH and JDC will work together to screen, characterize, and identify suitable patients. In the next phase, the cell production facility at DFCI will derive stem cells from patients and manufacture the beta cell products using Semma's differentiation protocol. BWH will perform the transplants, and both BWH and JDC will follow the patients.

"No one institution anywhere has the expertise and technical abilities to make this kind of clinical trial possible," said Melton. "But in the unique Harvard biomedical ecosystem, we are able to bring all the necessary expertise and infrastructure to bear. I cannot begin to express the gratitude I feel to the leaders of Brigham and Women's, Joslin Diabetes Center, and Dana-Farber for the eagerness with which they have embraced this project."

Peter Amenta, president of Joslin, said, "One of our highest priorities at Joslin Diabetes Center has been to bring stem cell-based beta cell replacement therapy to people living with diabetes. We are excited to be working with other Boston leaders in academia and industry to make this a reality. Joslin has a long history of expertise in beta cell research, immunology, and novel diabetes clinical trials. This will synergize nicely with the complementary strengths of our partners. Combining our efforts is a clear and logical step."

The Brigham's involvement in the project grew out of its international reputation as a leader in transplantation research and surgery. "This project builds on our pioneering work in transplantation and exemplifies the Brigham's commitment to fostering discovery and innovation in order to translate research advancements into new therapies and treatments for our patients," said Betsy Nabel, president of Brigham and Women's Health Care. "We're excited to partner with these esteemed institutions to push the boundaries in improving the care and treatment of patients with diabetes."

While establishing the transplantation center and preparing the cells for the first trial might seem far from Dana-Farber's mission, in fact for almost 40 years the institute has been performing blood stem cell transplants, which the public better knows as bone marrow transplants. To prepare the cells for those procedures, DFCI established the only Good Manufacturing Practice (GMP) cell production program in Boston.

"The Connell O'Reilly Cell Manipulation Core Facility (CMCF) at Dana-Farber Cancer Institute has supported the bone marrow stem cell transplant programs for adults and children with our partners at Brigham and Women's Hospital and Boston Children's Hospital for more than 20 years," said Dana-Farber president and CEO Edward J. Benz Jr. "With a highly trained staff who have extensive experience in the processing of cells for individual patients, our CMCF has the unique ability to undertake complex cell-processing methods and manufacture cells to meet stringent FDA requirements. The ability to create insulin-secreting cells for individual patients is truly groundbreaking, and we are excited to be part of this innovative program."

Robert Millman, CEO of Semma Therapeutics, the company Melton founded to bring his cells to patients, said, "Semma is committed to advancing cell therapy for the treatment of diabetes. This relationship will provide Semma an additional opportunity to work with world-leading institutions in developing clinical applications of stem-cell-derived beta cells."

Explore further: Stem-cell research to help Europe's growing population of diabetics

El trasplante de islotes para tratar la diabetes pierde peso frente a la terapia celular

Fuente: http://www.diariomedico.com/2016/05/23/area-cientifica/especialidades/endocrinologia/el-trasplante-de-islotes-pierde-peso-frente-a-la-terapia-celular

La evolución del protocolo de Edmonton no ha evitado la vuelta a la insulina a corto plazo. Por lo tanto, la investigación de terapias celulares sigue en auge, pero sin fecha para el salto a la clínica.

Ramón Gomis, director del Instituto de Investigaciones August Pi i Sunyer (Idibaps).

Las expectativas que generó el protocolo de Edmonton en 1999 no parecen haberse cumplido, a pesar del empeño de múltiples investigadores en avanzar en esta técnica de trasplante de islotes pancreáticos desarrollada con el objetivo de liberar definitivamente a los pacientes con diabetes tipo 1 de la dependencia a la insulina. Mientras tanto, la investigación con células madre ha avanzado considerablemente en el terreno preclínico, aunque a estas alturas ya casi nadie se atreve a poner un plazo al salto a la clínica.

Uno de los mayores expertos en España en medicina regenerativa aplicada a la diabetes, Ramón Gomis, director del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (Idibaps), de Barcelona, resume en pocas palabras los efectos de este tratamiento: "Revierte la diabetes, pero el efecto dura muy poco". Lo cierto es que esta vía no se ha abandonado totalmente, tal y como exponen los autores de una revisión publicada recientemente en Stem Cells International. Thomas Linn y sus colaboradores de la Universidad de Giessen (Alemania) describen el progresivo perfeccionamiento del protocolo inicial, que se ha traducido no sólo en un retraso de la vuelta a las inyecciones de insulina, sino también en una reducción de los páncreas de cadáver necesarios para cada trasplante y en una disminución de las complicaciones secundarias de la diabetes tipo 1, como retinopatía, neuropatía o problemas macrovasculares.

También se han registrado avances en cuanto a la inmunosupresión requerida, aunque, al igual que ocurre con el resto de modalidades de trasplante, aún estamos muy lejos de poder prescindir de ella. Un proyecto europeo, denominado Elastislet, investiga el encapsulamiento de las células beta productoras de insulina en el interior de cápsulas diseñadas a partir de materiales innovadores con el fin de frenar la respuesta inmune posterior al trasplante.

Pero la necesidad de inmunosupresión a largo plazo es sólo uno de los escollos que enumera el equipo de Thomas Linn en su revisión. También hay que considerar la escasez de órganos de cadáver, el riesgo de ataque de los islotes trasplantados por componentes del sistema inmune innato, la necesidad de retrasplantes por la escasa capacidad regenerativa de los islotes y la vuelta a la administración de insulina al cabo de entre uno y cinco años. Por todas estas razones, el grupo alemán propone la búsqueda de otros tratamientos potencialmente definitivos para la diabetes tipo 1, entre los que destaca el empleo de células madre.

Gomis confirma que la investigación de terapias celulares se encuentra en plena ebullición: "Se están consiguiendo resultados muy interesantes y en algún momento saltará la chispa". No obstante, se muestra prudente y reconoce que hay que superar muchos obstáculos e "hilar muy fino para pasar a los estudios en humanos". Por ejemplo, un aspecto crucial es la homogeneidad, que se plasma en la importancia de que "las células sean idénticas en la capacidad de responder al ambiente hipoglucémico". Otro tema clave es la revascularización, es decir "inducir un lecho vascular adecuado" para las células trasplantadas, ya que una revascularización insuficiente lleva a la muerte de las células por apoptosis.

El equipo de Gomis trabaja intensamente tanto en el terreno de la revascularización como en el de los protocolos de diferenciación celular. "Hemos conseguido pasar directamente de fibroblasto humano a célula productora de insulina, sin la fase intermedia de obtener células de pluripotencialidad inducida (iPS)".

En lo que respecta al tipo de célula madre más adecuada, Thomas Linn y sus compañeros se decantan por las células madre adultas mutipotentes porque "pueden extraerse del propio paciente, son menos propensas a la malignización de las células madre embrionarias y ya se han iniciado con éxito ensayos clínicos con ellas". En concreto, apuestan por las células madre mesenquimales, que son células "no hematopoyéticas, multipotentes y autorrenovables".

"Estamos avanzando", concluye Gomis, pero no tan rápido como se esperaba en un principio. "Muchos científicos creían que la medicina regenerativa estaba a la vuelta de la esquina".

Las aplicaciones clínicas aún se encuentran muy lejos, pero los resultados de los abundantes estudios que se publican en revistas de alto impacto pueden tener una utilidad mucho más inmediata: el desarrollo de modelos animales que permitan probar de una forma mucho más certera la eficacia y seguridad de los nuevos fármacos para combatir la diabetes.

Este podría ser el destino de los avances logrados por Douglas Melton, del Instituto de Células Madre de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, y su equipo. El trabajo que publicaron hace una semana en Nature Communications muestra que las células beta obtenidas a partir de células de pacientes con diabetes tipo 1 son funcionales en ratones.

Los investigadores obtuvieron fibroblastos de tres diabéticos, las diferenciaron en células beta y las trasplantaron en un modelo murino, donde desplegaron sus funciones primordiales: la producción de insulina y la regulación de los niveles de glucosa en sangre. Estos resultados se mantuvieron a lo largo de varios meses y las células derivadas de pacientes pasaron la prueba de la comparación -tanto in vitro como in vivo- con células productoras de insulina normales. Ahora será necesario ampliar el número de muestras de afectados para que quede reflejada la diversidad de la patología.

Las terapias con células madre, y entre ellas las encaminadas a curar la diabetes tipo 1, han alimentado las esperanzas de muchos pacientes, a veces sin demasiada base real. La Sociedad Internacional para la Investigación con Células Madre (ISSCR) ha decidido tomar cartas en el asunto con la publicación en Science de unas nuevas guías para contener la exageración de resultados. Los autores de estas recomendaciones reconocen que la especulación optimista "puede ser una fuerza constructiva que ayude a atraer financiación y a construir comunidades de investigación", pero añaden que "el autobombo continuado no puede, en su conjunto, considerarse una fuerza positiva". Por eso, las guías instan a los científicos a evitar las declaraciones optimistas cuando los hallazgos sean preliminares y no se encuentren en la fase clínica. También se recomienda una comunicación al público en la que no se mezcle el lenguaje de la investigación con el de la asistencia sanitaria.

Stem cells from diabetic patients coaxed to become insulin-secreting cells

Fuente: http://www.sciencecodex.com/stem_cells_from_diabetic_patients_coaxed_to_become_insulinsecreting_cells-182117

Signaling a potential new approach to treating diabetes, researchers at Washington University School of Medicine in St. Louis and Harvard University have produced insulin-secreting cells from stem cells derived from patients with type 1 diabetes.

People with this form of diabetes can't make their own insulin and require regular insulin injections to control their blood sugar. The new discovery suggests a personalized treatment approach to diabetes may be on the horizon -- one that relies on the patients' own stem cells to manufacture new cells that make insulin.

The researchers showed that the new cells could produce insulin when they encountered sugar. The scientists tested the cells in culture and in mice, and in both cases found that the cells secreted insulin in response to glucose.

The research is published in the journal Nature Communications.

"In theory, if we could replace the damaged cells in these individuals with new pancreatic beta cells -- whose primary function is to store and release insulin to control blood glucose -- patients with type 1 diabetes wouldn't need insulin shots anymore," said first author Jeffrey R. Millman, PhD, an assistant professor of medicine and of biomedical engineering at Washington University School of Medicine. "The cells we've manufactured sense the presence of glucose and secrete insulin in response. And beta cells do a much better job controlling blood sugar than diabetic patients can."

Millman, whose laboratory is in the Division of Endocrinology, Metabolism and Lipid Research, began his research while working in the laboratory of Douglas A. Melton, PhD, Howard Hughes Medical Institute investigator and a co-director of Harvard's Stem Cell Institute. There, Millman had used similar techniques to make beta cells from stem cells derived from people who did not have diabetes. In these new experiments, the beta cells came from tissue taken from the skin of diabetes patients.

"There had been questions about whether we could make these cells from people with type 1 diabetes," Millman explained. "Some scientists thought that because the tissue would be coming from diabetes patients, there might be defects to prevent us from helping the stem cells differentiate into beta cells. It turns out that's not the case."

Millman said more research is needed to make sure that the beta cells made from patient-derived stem cells don't cause tumors to develop -- a problem that has surfaced in some stem cell research -- but there has been no evidence of tumors in the mouse studies, even up to a year after the cells were implanted.

He said the stem cell-derived beta cells could be ready for human research in three to five years. At that time, Millman expects the cells would be implanted under the skin of diabetes patients in a minimally invasive surgical procedure that would allow the beta cells access to a patient's blood supply.

"What we're envisioning is an outpatient procedure in which some sort of device filled with the cells would be placed just beneath the skin," he said.

The idea of replacing beta cells isn't new. More than two decades ago, Washington University researchers Paul E. Lacy, MD, PhD, now deceased, and David W. Scharp, MD, began transplanting such cells into patients with type 1 diabetes. Still today, patients in several clinical trials have been given beta cell transplants with some success. However, those cells come from pancreas tissue provided by organ donors. As with all types of organ donation, the need for islet beta cells for people with type 1 diabetes greatly exceeds their availability.

Millman said that the new technique also could be used in other ways. Since these experiments have proven it's possible to make beta cells from the tissue of patients with type 1 diabetes, it's likely the technique also would work in patients with other forms of the disease -- including type 2 diabetes, neonatal diabetes and Wolfram syndrome. Then it would be possible to test the effects of diabetes drugs on the beta cells of patients with various forms of the disease.

Nuevos avances en el tratamiento de la diabetes

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/19387/nuevos-avances-en-el-tratamiento-de-la-diabetes/

En la diabetes tipo 1, el sistema inmunitario ataca a las células productoras de insulina del propio cuerpo. Se sabe razonablemente bien cómo progresa este ataque autoinmune, pero la ciencia ha venido desconociendo qué lo desencadena exactamente o cómo detenerlo.

Las mutaciones en docenas de genes elevan el riesgo de la enfermedad, en una magnitud modesta pero significativa, así que los investigadores están intentando aclarar cómo podría contribuir a ello cada gen. Ahora, el equipo de Stephan Kissler, de la Escuela de Medicina en la Universidad Harvard y el Centro Joslin para la Diabetes, en Estados Unidos ambas entidades, ha mostrado una forma por la que uno de tales genes, llamado RGS1, podría ayudar a fomentar el ataque autoinmune.

En dicho ataque, las células inmunitarias llamadas células T se infiltran en el páncreas y dañan a las células beta que producen insulina. Otro tipo de células inmunitarias llamadas células B, que producen anticuerpos, también están implicadas. En un modelo de ratón de la diabetes tipo 1, el gen RGS1 afecta a la población de un tipo de célula T llamado “célula auxiliar folicular T”, que es esencial para las células B y la producción de anticuerpos.

Stephan Kissler.

En otra investigación distinta, el equipo de Martin Fussenegger, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (también conocido como Escuela Politécnica Federal de Zúrich), ha logrado una hazaña que muchos especialistas habían hasta ahora creído imposible: él y sus colaboradores han extraído células madre del tejido graso de un paciente de 50 años, y tras aplicarles reprogramación genética para fomentar su maduración, han conseguido su conversión en células beta funcionales. En presencia de glucosa, las células beta generadas usando este “software genético” producen la hormona insulina, justo como lo hacen las células beta naturales, que se encuentran en el páncreas.

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Generan células beta productoras de insulina a partir de células madre

Fuente: http://www.diariomedico.com/2016/04/12/area-cientifica/especialidades/endocrinologia/generan-celulas-beta-productoras-de-insulina-a-partir-de-celulas-madre

Dos equipos de investigadores consiguen un mismo objetivo: generar células productoras de insulina a partir de células madre, con métodos muy distintos.

Ronald Evans, investigador del Instituto Salk, en California.

Los trasplantes de células beta productoras de insulina derivadas de células madre constituyen una de las grandes promesas del tratamiento de la diabetes. Uno de los grandes retos ha sido lograr la maduración completa de esas células para que liberen insulina de forma efectiva. Dos grupos de investigación han llegado a ese punto.

Ronald Evans, del Instituto Salk, en La Jolla (California) y sus colaboradores publican sus resultados en Cell Metabolism. En esencia, han descubierto una proteína clave que activa el proceso de maduración in vitro.

Los investigadores dieron con esta llave maestra mediante un análisis de los transcriptomas de células humanas, en el que constataron que un receptor nuclear, ERR gamma, está presente en cantidades muy elevadas en las células beta adultas.

Evans ya había investigado el papel de ERR gamma y sabía que induce un mayor crecimiento mitocondrial y promueve la oxidación de azúcares y lípidos para generar energía. "Fue una sorpresa comprobar que las células beta producen altos niveles de este regulador, pero hay que tener en cuenta que estas células tienen que liberar cantidades masivas de insulina rápidamente para controlar los niveles de glucosa, así que es un proceso energético intensivo".

El siguiente paso fue generar ratones que carecían de ERR gamma, cuyas células beta no fueron capaces de liberar insulina en respuesta a la elevación de la glucosa en sangre. Pero cuando los científicos obtuvieron en el laboratorio células de tipo beta que sintetizaban mayores cantidades de ERR gamma, éstas respondían a la glucosa liberando insulina.

El trasplante en un modelo murino de diabetes también ofreció los resultados esperados: transcurrido un día, producían insulina en respuesta a las subidas de glucosa, atenuando los síntomas de la enfermedad.

El equipo de Martin Fussenegger, de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, ha obtenido resultados similares por un camino muy diferente: cultivando las células madre con una red sintética de genes.

Tal y como exponen en el artículo que se ha publicado en Nature Communications, extrajeron células madre del tejido adiposo de un individuo de 50 años y les aplicaron un complejo genético sintético para diferenciarlas en células beta funcionales. En ese software genético resultan esenciales tres factores de crecimiento, Ngn3, Pdx1 y MafA, cuyas concentraciones cambian durante el proceso de diferenciación.

Las células diferenciadas con este procedimiento mostraron características muy similares a las de las células beta naturales, ya que contenían las manchas oscuras conocidas como gránulos, que se encargan de almacenar la insulina. Y, lo que es más importante, funcionaban de una forma muy similar a las células beta. "De momento, la cantidad de insulina que secretan es inferior a la de las células beta naturales", admite Fussenegger.

En el futuro, estas células podrían obtenerse a partir de las células madre del tejido adiposo del propio paciente diabético y trasplantárselas una vez diferenciadas, evitando así la necesidad de inmunosupresión.

Fabrican por vez primera células productoras de insulina funcionales a partir de células madre

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-fabrican-primera-celulas-productoras-insulina-funcionales-partir-celulas-madre-201604121721_noticia.html

Células beta productoras de insulina.

En la última década se han desarrollado numerosos estudios con el objetivo de ‘crear’ células beta de los islotes pancráticos a partir de células madre. No en vano, estas células beta son las responsables de la producción de insulina, por lo que una vez generadas en el laboratorio podrían emplearse para reemplazar a aquellas que, bien han sido destruidas por el sistema inmune –diabetes tipo 1–, bien ya no son capaces de producir la hormona –diabetes tipo 2–. Es decir, podrían curar la diabetes. Sin embargo, las células creadas hasta ahora son únicamente precursoras de estas células beta, por lo que no son totalmente funcionales. Y es que si bien son capaces de producir insulina, no responden a los niveles de glucosa. El resultado es que, dado que la hormona se produce en respuesta a la glucosa, son incapaces de sintetizar insulina en condiciones naturales. Pero ahora, investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla (EE.UU.) han dado con la clave para que estas células beta creadas de células madre sean, por fin, totalmente funcionales.

Como explica Ronald M. Evans, director de esta investigación publicada en la revista «Cell Metabolism», «hemos identificado el ‘interruptor’ de energía que hace falta para producir células beta humanas robustas y funcionales, por lo que estas células ya son potencialmente viables para el tratamiento de la diabetes en seres humanos».

Para llevar a cabo el estudio, los autores reprogramaron células de tejidos adultos humanos –por ejemplo, de la piel– en células madre pluripotentes inducidas (iPS), tipo de células madre con capacidad de diferenciarse en cualquier célula del organismo humano –entre otras, en células beta de los islotes pancreáticos.

El problema es que, hasta ahora, las células beta obtenidas de las iPS eran solo precursoras, es decir, solo se diferenciaban hasta la fase de pre-células beta, por lo que no eran completamente funcionales. Como indica Ronald Evans, «todo el mundo se quedaba atascado en este punto. Pero para desempeñar su labor de manera efectiva, las células beta pancreáticas deben tener la capacidad para hacer dos cosas: responder a la glucosa, y producir insulina. Y hasta ahora, nadie había sido capaz de descubrir cómo producir células pancreáticas de pacientes humanos que pudieran hacer ambas cosas».

Para posibilitar el nuevo avance, los autores analizaron la biología básica de las células beta y descubrieron numerosos factores de transcripción –los consabidos ‘interruptores moleculares’–, que de no estar activados, impedían que estás células pudieran ser completamente funcionales. Más concretamente, los investigadores observaron que la activación de una única proteína del núcleo celular, denominada ‘receptor gamma relacionado con estrógenos’ (ERRγ), posibilitaba que estas células beta generadas a partir de las iPS sumaran a su capacidad de producir la insulina la de responder a la glucosa.

Como destaca Eiji Yoshihara, co-autor del estudio, «si añadimos ERRγ a las precursoras de las células beta en una placa de laboratorio, entonces logramos crear con éxito células beta respondedoras a la glucosa. De hecho, cuando quitamos esta ERRγ en los modelos animales se produce una eliminación de esta respuesta a la glucosa, lo que demuestra que este factor es el ‘regulador maestro’ de la maduración de las células beta».

Y estas células beta maduras y totalmente funcionales creadas a partir de iPS, ¿son realmente capaces de curar la diabetes? Pues sí, cuando menos en modelos animales. Y es que como muestra el estudio, el trasplante de estas células ya maduradas en modelos animales –ratones– de diabetes tipo 1 logró revertir totalmente la enfermedad de forma muy rápida.

Como concluye Ronald Evans, «confiamos en que lo observado en los modelos animales sea un reflejo de lo que ocurriría en la práctica clínica y, así, toda persona que sea diagnosticada de diabetes pueda ser potencialmente tratada con esta técnica. Es realmente emocionante, pues nuestros resultados sugieren que estas células provenientes de células madre ya están listas para ser utilizadas».

Entonces, ¿cuándo podrán beneficiarse los pacientes de este avance? Pues aún habrá que esperar, dado que como concluyen los autores, «nuestra esperanza es que los ensayos clínicos con humanos se pongan en marcha en solo unos pocos años».

El Hospital Reina Sofía de Córdoba utiliza células madre contra las amputaciones

Fuente: http://www.diariocordoba.com/noticias/cordobalocal/reina-sofia-utiliza-celulas-madre-amputaciones_1020489.html

El hospital Reina Sofía está liderando en España un ensayo clínico, pionero en el mundo, que mediante el uso de células madre, ha permitido evitar en los últimos años amputaciones de extremidades inferiores a decenas de pacientes diabéticos sin alternativa de tratamiento. Estos enfermos presentaban graves problemas de circulación en las extremidades inferiores provocados por la diabetes que padecen. En el hospital cordobés han conseguido fabricar vasos sanguíneos mediante la infusión de células madre en esta parte del cuerpo y mejorar la calidad de vida de dichos enfermos. Este ensayo clínico se encuentra en fase III, según explicó ayer la responsable del estudio, la jefa de la Unidad de Hematología y Terapia Celular del Reina Sofía, Concha Herrera, en la presentación de la Semana de la Hematología y la Hemoterapia. Herrera indicó que cuando un ensayo clínico llega a fase III "el siguiente paso es que, tras valorar su eficacia y seguridad en un grupo importante de pacientes, se pueda convertir en una terapia de uso habitual en el ámbito hospitalario, aunque para eso aún falta mucho tiempo". La jefa de Hematología destacó que se trata de un estudio multicéntrico, coordinado por el Reina Sofía, con carácter mundial, respaldado por la Iniciativa Andaluza de Terapias Avanzadas, de la Junta.

Por su parte, la directora general de Investigación y Gestión del Conocimiento de la Junta, María Isabel Baena, resaltó que la unidad que dirige la doctora Herrera recibió la semana pasada la acreditación de la Agencia de Calidad Sanitaria de Andalucía, porque "atiende con excelencia a los pacientes y ha hecho un esfuerzo por trabajar de forma coordinada con otros servicios del hospital. Ademas, los tratamientos con células madre en los que están trabajando están permitiendo mejorar la salud de la población".

En el último año la Unidad de Hematología del Reina Sofía ha registrado 700 ingresos hospitalarios y 80 trasplantes de progenitores hematopoyéticos). El hospital cordobés es centro de referencia nacional en ensayos clínicos con terapia celular y líder andaluz en este ámbito.

En estos ensayos clínicos con terapia celular han participado, de forma experimental, más de 200 pacientes con problemas de cardiología; isquemia periférica de miembros inferiores (graves problemas de circulación en las extremidades inferiores provocados por la diabetes o la arteriosclerosis) o con esclerosis múltiple grave.