El CIDI busca crear un páncreas artificial biológico-sintético

Se trata de un proyecto del Centro para la Innovación de la Diabetes Infantil, en Barcelona. Ya han creado circuitos biológicos sintéticos en células de levadura.

Karla Islas Pieck. Barcelona | karla.islas@diariomedico.com | 05/09/2016 00:00

Rubén Díaz, director del Centro para la Innovación de la Diabetes Infantil, del Hospital San Juan de Dios. (Jaume Cosialls)

El diseño de un páncreas artificial que pueda sustituir de manera eficaz las funciones del órgano original es uno de los grandes objetivos que se han marcado desde hace algunos años los investigadores que trabajan en el campo de la diabetes tipo 1. En esta carrera científica, en los últimos años se han dado algunos pasos importantes, como el diseño de dispositivos electrónicos externos que integran un sistema automático de estimulación del páncreas y que permiten adaptar la liberación de insulina a los cambios de los niveles de glucosa de un paciente.

A pesar de los avances, estas alternativas terapéuticas no se han extendido en la práctica clínica como se desearía, ya que no han conseguido reproducir de manera precisa todas las funciones de la regulación de los niveles de glucosa en el organismo de forma similar a como lo hace el páncreas en una persona sana.

Hay otros grupos, como el de Fátima Bosch, de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), que ha conseguido curar la diabetes en perros por medio de un sensor en músculo que además era capaz de producir insulina, pero que hasta ahora no ha podido ser trasladado a humanos.

Los investigadores han conseguido reproducir con éxito circuitos biológicos de forma sintética en células de levadura. Actualmente lo están probando en células de mamífero

Ahora, un grupo de investigadores del Centro para la Innovación de la Diabetes Infantil (CIDI) del Hospital Materno-Infantil San Juan de Dios, de Barcelona -con el apoyo de la Obra Social La Caixa-, están intentandodesarrollar un modelo biológico-sintético de páncreas artificial que se basa en la incorporación de tres atributos a las células beta del sistema inmunitario: la capacidad de actuar como sensor de la glucosa del medio; la producción de insulina, y la liberación regular de la insulina.

El trabajo se está realizando en colaboración con laUniversidad Pompeu Fabra (UPF), de Barcelona, y está integrado por científicos del Grupo de Investigación en Señalización Celular, que coordinanFrancesc Posas y Eulàlia de Nadal, y por el Grupo teórico de Sistemas Complejos -uno de los líderes mundiales en este ámbito- dirigido por Ricard Solé y Javier Macía.

Estos investigadores han podido crear, con éxito, circuitos biológicos de forma sintética en células de levadura. Un estudio previo, que les publicó la revista Nature, demostró que estas células eran capaces de actuar como sensores para recibir un mensaje de algún tipo de actividad biológica externa, que a su vez podían traducir en una señalización que inducía a otras células, también de levadura, a producir una determinada sustancia biológica.

Según ha explicado a Diario Médico el director del CIDI, Rubén Díaz, los resultados en células de levadura son la prueba de concepto de este tipo de abordaje, pero no son de utilidad en la clínica, por lo que ahora se está buscando replicar este mismo proceso en células de mamífero. Actualmente, "ya se han podido identificar sensores de glucosa en células mamíferas y se ha comprobado que responden, por lo que se han podido reproducir estos circuitos biológicos", en palabras del investigador.

Próximos objetivos
Según ha explicado Díaz, el siguiente paso, si todo sale bien, es intentar encapsular este modelo biológico; "aquí nos gustaría usar la nanotecnología" para poder administrarlo de manera más sencilla a los pacientes.

Uno de los próximos objetivos es intentar encapsular el modelo biológico, por medio de nanotecnología, para poder administrarlo de forma sencilla a los enfermos

"Para esto necesitamos que el tipo de célula que se use sea capaz de sobrevivir en un entorno encapsulado y que pueda perdurar, no sobresaturar", según el científico. Ahora están buscando colaboradores que tengan experiencia en estos ámbitos y también necesitan obtener más financiación para desarrollar el proyecto.

El CIDI es el único centro de su tipo en Europa que se dedica al abordaje de la diabetes tipo 1 desde un enfoque integral, combinando la triple función de impulsar la investigación, mejorar la atención de los pacientes y sensibilizar a la sociedad sobre esta enfermedad.

Se trata de una iniciativa que parte de las familias de los afectados y la Fundación para la Investigación y la Docencia San Juan de Dios, con el apoyo de la Obra Social La Caixa.

Además, el CIDI pone a disposición de las familias una serie de herramientas que pretenden facilitar su día a día y realizan acciones de sensibilización y divulgación científica orientadas a intentar concienciar a la sociedad de la importancia de invertir en esta patología y buscar la implicación del entorno.