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.
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