Los investigadores han descubierto una manera de reprogramar las células del hígado de ratones en las células precursoras del páncreas mediante el cambio de la expresión de un solo gen. Sugieren que el hallazgo es un paso importante hacia mostrar que la reprogramación de las células del hígado podría ofrecer un camino a seguir para el tratamiento de la diabetes tipo 1 en los seres humanos.
El equipo, liderado por investigadores del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular de Berlín, Alemania, informa el estudio en la revista Nature Communications.
La diabetes es una enfermedad crónica que se desarrolla ya sea cuando el cuerpo no puede producir suficiente insulina, o cuando no puede utilizar eficazmente la insulina que produce. La insulina es una hormona que regula el azúcar en la sangre, o glucosa, y ayuda a convertir la glucosa de los alimentos en energía para las células.
La diabetes no controlada conduce a niveles altos de azúcar en la sangre, o hiperglucemia, que con el tiempo causa graves daños a muchas partes del cuerpo, incluyendo el corazón, los vasos sanguíneos, los nervios, los ojos y los riñones.
En los Estados Unidos, se calcula que 29.1 millones de personas padecen diabetes, incluyendo 8.1 millones que no han sido diagnosticadas.
El tipo más común de diabetes es el tipo 2, en el que el cuerpo no puede utilizar la insulina de manera eficaz. La diabetes tipo 1, en la que el cuerpo no produce suficiente insulina, representa alrededor del 5% de los casos de diabetes en adultos.
El nuevo estudio probablemente va a interesar a los investigadores que desarrollan tratamientos para la diabetes tipo 1. En las personas con diabetes tipo 1, el sistema inmunitario ataca a las células beta productoras de insulina del páncreas.
Las ventajas de usar células del hígado
Los investigadores en medicina regenerativa están explorando formas de generar nuevas poblaciones de células beta pancreáticas como una posible vía para el tratamiento de la diabetes tipo 1.
El nuevo estudio se refiere a un método llamado reprogramación celular, en el que es posible convertir un tipo de célula en otro tipo de célula, mediante ajustes de genes.
Una fuente obvia de células para la reprogramación en las células beta productoras de insulina podría ser otros tipos de células en el páncreas.
En su estudio, los investigadores mencionan otras investigaciones que muestran que tales células pancreáticas muestran un alto grado de la necesaria «plasticidad celular».
Sin embargo, los investigadores decidieron centrarse en las células del hígado porque, desde una perspectiva clínica, ofrecen importantes ventajas sobre las células pancreáticas. Por ejemplo, son más accesibles y abundantes.
También citan estudios que han corregido parcialmente la hiperglucemia en ratones diabéticos mediante la reprogramación de las células hepáticas en las células beta pancreáticas.
El nuevo estudio muestra cómo con sólo cambiar la expresión de un único gen llamado TGIF2, el equipo fue capaz de filtrar células del hígado de ratón para tomar en un estado menos especializado y luego estimularlos a convertirse en células con características pancreáticas.
TGIF2 regula la decisión del páncreas versus el destino del hígado
Cuando los investigadores trasplantaron las células modificadas en ratones diabéticos, los niveles de azúcar en sangre de los animales mejoraron, lo que sugiere que las células se comportan de manera similar a las células beta pancreáticas.
Los investigadores identificaron el TGIF2 (Tri-amino-ácido-Loop-Extension homeobox TG-factor de interacción 2) mediante la realización de pruebas de perfiles de expresión génica en células inmaduras de hígado y páncreas aisladas de embriones de ratón a medida que las células se diferenciaban hacia sus destinos celulares particulares.
Encontraron que en un punto de derivación de diferenciación particular, la expresión de TGIF2 cambia en direcciones opuestas, ya que las células se comprometen con el hígado o con el páncreas.
Los autores señalan que su estudio muestra que «TGIF2 es un regulador del desarrollo del páncreas frente a la decisión del destino hepático», y cuando se expresa en células de hígado de ratón adulto, suprime el programa de transcripción de células hepáticas e induce un subconjunto de genes pancreáticos.
Todavía hay mucho trabajo por hacer para investigar si los resultados con ratones se traducen a seres humanos. El equipo ya ha comenzado a trabajar en células hepáticas humanas.
«Hay diferencias entre los ratones y los seres humanos, que todavía tenemos que superar, pero estamos bien en el camino hacia el desarrollo de una» prueba de concepto «para las terapias futuras», explicó el autor principal, Dr. Francesca M. Spagnoli, del Centro Max Delbrück.
Información rápida sobre la diabetes tipo 1:
- La diabetes tipo 1 puede desarrollarse a cualquier edad
- Sin embargo, generalmente se diagnostica en niños y adultos jóvenes
- Las personas con diabetes tipo 1 deben tomar insulina todos los días.
