MARTES, 5 de marzo de 2013 (HealthDay News) - Un nuevo órgano en miniatura diseñado con bioingeniería llamado BioHub podría algún día ofrecer a las personas con diabetes tipo 1 libertad de la enfermedad.
En sus etapas finales, el BioHub imitaría un páncreas y actuaría como un hogar para células de islotes trasplantados, proporcionándoles oxígeno hasta que pudieran establecer su propio suministro de sangre. Las células de los islotes contienen células beta, que son las células que producen la hormona insulina. La insulina ayuda al cuerpo a metabolizar los carbohidratos que se encuentran en los alimentos para que puedan ser utilizados como combustible para las células del cuerpo.
El BioHub también proporcionaría la supresión del sistema inmunitario que estaría confinado al área alrededor de las células de los islotes, o es posible cada célula de islote podría estar encapsulada para protegerla contra el ataque autoinmune que causa la diabetes tipo 1.
El primer paso, sin embargo, es cargar las células de los islotes en el BioHub y trasplantarlo a un área del abdomen conocida como epiplón. Se espera que estos ensayos comiencen dentro del próximo año o año y medio, dijo el Dr. Luca Inverardi, subdirector de investigación traslacional en el Instituto de Investigación de Diabetes de la Universidad de Miami, donde se está desarrollando BioHub.
Dr. Camillo Ricordi, el director del instituto, dijo que el proyecto es muy emocionante. "Estamos ensamblando todas las piezas del rompecabezas para reemplazar el páncreas", dijo.
"Inicialmente, tenemos que ir por etapas y evaluar clínicamente los componentes del BioHub", dijo. "El primer paso es probar el conjunto de andamios que funcionará como un trasplante de células de islote regular".
El Diabetes Research Institute ya trata con éxito la diabetes tipo 1 con trasplantes de islotes en el hígado.
En diabetes tipo 1, una enfermedad autoinmune, el sistema inmune del cuerpo ataca y destruye por error las células beta contenidas dentro de las células de los islotes. Esto significa que una persona con diabetes tipo 1 ya no puede producir la insulina que necesita para obtener azúcar (glucosa) en las células del cuerpo, por lo que debe reemplazar la insulina perdida. Esto puede hacerse solo mediante inyecciones diarias múltiples o con una bomba de insulina a través de un pequeño tubo REPLACEado debajo de la piel y cambiado cada pocos días.
Aunque el trasplante de células de los islotes ha sido muy exitoso en el tratamiento de la diabetes tipo 1, la afección autoinmune subyacente es aún allí. Debido a que las células trasplantadas provienen de donantes de cadáver, las personas que tienen trasplantes de células de los islotes deben tomar medicamentos inmunosupresores para evitar el rechazo de las nuevas células. Esto pone a las personas en riesgo de desarrollar complicaciones con el medicamento y, con el tiempo, el sistema inmunitario destruye las nuevas células de los islotes.
Debido a estos problemas, el trasplante de células de los islotes generalmente se reserva para personas cuya diabetes es muy difícil de controlar o que ya no tienen conciencia de niveles potencialmente bajos de azúcar en la sangre.
Julia Greenstein, vicepresidenta de terapias de curación para JDRF (anteriormente el Instituto de Investigación de Diabetes Juvenil), dijo que los riesgos del trasplante de células de islote actualmente superan los beneficios para la salud personas con diabetes tipo 1.
Ahí es donde entra en juego el BioHub.
"El BioHub es como un nido donde las células de los islotes se asentarán y serán protegidas y cuidadas", dijo Inverardi. "Es una estructura transparente y plana del tamaño de un cuarto. Tiene forma para poder colocar las células de los islotes, y es poroso permitir que [los islotes desarrollen un nuevo suministro de sangre]".
El dispositivo está hecho de un compuesto de silicona que ya está en uso para otras afecciones médicas. "El BioHub es … como un marco abierto, con aproximadamente un 95 por ciento de aire. El diseño evita que los islotes se agrupen", dijo Ricordi, quien agregó que esto probablemente se traduciría en una necesidad de menos células de islotes. Y, dijo, el diseño permite a los investigadores agregar nuevos componentes a medida que se desarrollan y se aprueban.
En el futuro, BioHub podría estar en un contenedor aún más natural, como una vena atada que crearía un saco para contener las células de los islotes, dijo Ricordi. La ventaja de una vena es que el suministro de sangre ya está allí.
Inicialmente, los investigadores implantarán el BioHub en la bolsa omental, un área en el revestimiento de la cavidad abdominal que conecta el estómago con otros órganos abdominales. Una vez allí, BioHub detectaría los cambios en los niveles de azúcar en la sangre y liberaría insulina cuando sea necesario.
Inverardi dijo que una de las mayores ventajas de BioHub es que los investigadores podrán encontrar fácilmente el mejor sitio para trasplantar células de islotes, porque si un sitio no funciona bien, el dispositivo puede recuperarse fácilmente.
Inverardi y Ricordi esperan que esta fase vaya bien, y esperan que BioHub con los islotes trasplantados comiencen a producir insulina.
Eventualmente, los investigadores Esperamos desarrollar y probar la supresión inmune que está solo en el área de las células de los islotes, en lugar de afectar todo el cuerpo. Una forma posible de lograr esto, dijo Inverardi, es encapsular las células de los islotes en un material que les permita a las células respirar e intercambiar insulina, pero que repele cualquier ataque inmune. En este momento, no hay una línea de tiempo programada para los ensayos clínicos de esta parte de BioHub.
Los investigadores también esperan encontrar fuentes alternativas para que las células de los islotes las usen en BioHub. Las posibles vías de investigación incluyen donantes vivos y relacionados; células de islotes de cerdos; y islotes producidos por células madre.
"Estamos entusiasmados con esta investigación", dijo Greenstein. "Este es un paso incremental que indica progreso, pero, hasta que nos deshagamos de la necesidad de una inmunosupresión crónica, el uso se limita a aquellos con falta de conocimiento [de baja azúcar en la sangre]".
