Un equipo de investigadores del Brigham and Women’s Hospital en Boston, en colaboración con colegas de la Universidad de Harvard y la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts, diseñó ceMED. Un MED mejorado que puede bañar continuamente las células Beta con los nutrientes que necesitan y aumentar su capacidad de carga celular. También mejoraría su capacidad de supervivencia, su sensibilidad a la glucosa y la secreción oportuna de insulina.
En la actualidad existen más de 40 millones de personas en todo el mundo con diabetes tipo 1 (DT1). Esta es una enfermedad autoinmune en la que las células beta son destruidas por el sistema inmunológico, estas células son las encargadas de producir insulina en el páncreas.
Existen varios tratamientos emergentes para la diabetes tipo 1, incluidos los dispositivos de macroencapsulación (MED) que funcionan como un compartimento diseñado para contener y proteger las células secretoras de insulina.
En otras palabras los MED funcionan igual que una armadura para proteger las células atacadas por el sistema inmunológico del huésped, esto permite que los nutrientes entren y salgan para que las células puedan seguir sobreviviendo. No obstante presentan varias limitaciones y su ampliación para el uso en seres humanos ha sido todo un desafío.
De acuerdo a los resultados publicados en The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), en modelos preclínicos el ceMED tuvo una respuesta rápida a los niveles de azúcar en la sangre dentro de los dos días posteriores a su implementación.
El dispositivo tendría algunas ventajas en comparación con las bombas de insulina convencionales al permitir que las células aumenten o disminuyan la secreción de insulina, de acuerdo a los requerimientos de los niveles de glucosa en la sangre. Esto se evidenció en la aplicación en los modelos de roedores de diabetes tipo 1.
“Gracias a los avances recientes, nos estamos acercando cada vez más a tener una fuente ilimitada de células similares a las Beta que pueden responder a la glucosa secretando insulina, pero el próximo desafío es hacer que esas células ingresen al cuerpo de una manera mínimamente invasiva y tendrá longevidad con una función máxima”, afirma el Jeff Karp, investigador principal y presidente distinguido en anestesiología clínica, perioperatoria y medicina del dolor. “Nuestro dispositivo demostró una viabilidad celular mejorada y un retraso mínimo después del trasplante. Es una sólida prueba de concepto preclínica para este sistema”
A diferencia de los MED actuales que utilizan las membranas externas del dispositivo para la difusión de nutrientes y de oxígeno, alcanzando una limitada cantidad de células que secretan insulina. El ceMED proporcionaría un flujo continuo de líquido con los nutrientes para las células encapsuladas, permitiendo que múltiples capas de células crezcan y sobrevivan.
“El dispositivo ceMED tiene el potencial de ser un sistema autónomo que no requeriría el llenado y reemplazo constante de los cartuchos de insulina”, Kisuk Yang, autor principal de la Universidad Nacional de Incheon en Corea del Sur.
«Debido a su capacidad de respuesta, este dispositivo y un enfoque novedoso de flujo mejorado podrían ser particularmente útiles para los diabéticos ‘frágiles’, personas cuya diabetes produce cambios impredecibles en los niveles de azúcar en sangre», agregó Eoin O’Cearbhaill del University College Dublin en Irlanda.
El equipo investigativo señala que la siguiente etapa deberá ser la aplicación del dispositivo para uso clínico, incluyendo la ampliación de la capacidad de carga celular y la optimización del sistema de flujo perfundido en personas.
Los ceMED podrían ofrecer algunas ventajas significativas sobre los dispositivos basados en difusión existentes, como la encapsulación fibrosa reducida que puede comprometer la funcionalidad de activación y desactivación de la secreción de insulina. Este dispositivo podría mejorar las posibilidades de éxito en los tratamientos de reemplazo de células Beta en personas con diabetes de tipo 1.
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