IDIBAPS (Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer-Barcelona), es un centro que organiza la investigación en 5 áreas temáticas, en las que se agrupan casi 60 equipos. Dichas áreas no trabajan solas sino que interactúan, pasándose información y datos que hacen que un proyecto tenga varios caminos de investigación.
Tal como IDIBAPS, pone en su web (www.idibaps.org), los avances científicos no son nunca fruto de una casualidad. Son compromisos a largo plazo que implican no sólo a los investigadores, sino también al conjunto de la sociedad. IDIBAPS es un consorcio que en nuestro país asume uno de estos compromisos: impulsar la investigación traslacional, la innovación y el avance tecnológico en el campo de la biomedicina, a través de diferentes programas que giran en torno a enfermedades de alta prevalencia, morbilidad y mortalidad.
Todo ello hizo que DiabetesCERO viajara hasta Barcelona, para conocer de primera mano las investigaciones en diabetes tipo 1 que se están realizando en este gran centro.
Son investigaciones importantes y con grandes y serios avances.
Nos recibieron el Dr. Ramón Gomis, científico y director de IDIBAPS, la Dra. Anna Novials, jefa de grupo del CIBERDEM en el IDIBAPS, y presidenta electa de la Sociedad Española de Diabetes (SED). Así como la Dra. Rosa Gasa junto con sus estudiantes de doctorado y los Dr. Joan-Marc Servitja y el Dr. Antonio Jesús Blanco.
Después de las explicaciones de las investigaciones, pasamos a visitar el laboratorio.
Por último, el Dr. Ramón Gomis, nos informó del papel tan importante que tuvo el empresario Joan Sardà y Farriol (Igualada 1901- Reus 1972) en la investigación de la diabetes.
Como todos sabemos, para llegar a la curación de la diabetes tipo 1, tenemos que solucionar, por un lado, que el sistema inmunológico no destruya las células beta productoras de insulina y, por otro, regenerar o reemplazar dichas células desaparecidas.
Ambas estudios son importantes y hay que tratarlos a la vez.
En anteriores publicaciones de DiabetesCERO puedes obtener información sobre como los científicos trabajan en el comportamiento de nuestro sistema inmunológico para solucionar este problema.
Pero la regeneración o reemplazamiento de las células beta no es menos importante. Sin esta regeneración o reemplazamiento sería imposible la curación total.
La Dra. Rosa Gasa y el Dr. Ramón Gomis, llevan a cabo tres líneas de investigación.
1. Trasplante de islotes pancreáticos.
2. Generar células betas humanas
3. Regenerar las células betas pancreáticas.
El objetivo de las 2 primeras investigaciones es reemplazar las células beta perdidas a través de trasplantes de islotes pancreáticos o bien generar células beta a partir de células de la piel modificadas genéticamente para que adquieran las funciones de la célula beta.
Y la tercera investigación consiste en regenerar las pocas o muchas células pancreáticas que tiene una persona con diabetes. Es decir; los humanos estamos en continua regeneración siempre tenemos células que diariamente mueren y otras que nacen. A medida que crecemos se van disminuyendo las que nacen y aumentando las que mueren, por ello envejecemos.
Se ha comprobado que los pacientes con diabetes tipo 1, aún con muchos años de diabetes, su cuerpo sigue creando nuevas células beta que al ser atacadas por nuestro sistema inmunológico no las dejan funcionar, destruyéndolas, o simplemente dejan de funcionar para que el sistema no las destruya.
El páncreas es un órgano de crecimiento lento, comparado con otros órganos de nuestro cuerpo, lo cual hace que las células nuevas se originen muy lentamente. Pues bien, esta última investigación lo que estudia es cómo regenerar estas células pancreáticas propias de las personas diabéticas, estudian su funcionalidad y la manera de crecer que tienen.
1. Trasplante de islotes pancreáticos (Hugo A. Figueiredo)
Objetivo: Recuperar las células beta que se han perdido por el ataque inmunitario. El primer paso es obtener células funcionales en cantidad suficiente para reimplantarlas en ratones con diabetes. Los lugares de implante pueden ser diversos: Hígado, Músculo, Peritoneo, Médula Osea, Omento, Subcutánea, el trasplante no tiene porque ser una intervención agresiva. En ratones se han implantado en el ojo por la facilidad para observarlas.
Problema: Uno de los problemas que se encontraban después de realizar el implante es que se morían muchas de esas células por falta de vascularización: no había vasos sanguíneos que llevaran oxígeno y alimento a la célula.
Solución: Para conseguir un aumento de esa vascularización, han estudiado las funciones de una proteína que se llama Tirosina Fosfatasa-1B (PTP1B). Trabajan con ratones en los que esta proteína esta inhibida (no se produce):
- Aíslan los islotes pancreáticos con estas células PTP1B.
- Las implantan en ratones con diabetes.
- Días después del implante se comprueba que se consigue un importante aumento en la cantidad de vasos sanguíneos que llevan alimento y oxígeno al injerto.
- Estos injertos son más estables, duraderos y producen más cantidad de insulina que los normales.
De esa forma, se consigue que ratones en los que se ha inducido la diabetes, lleguen a tener valores de glucemia en sangre normales después de 3 semanas del injerto.
2. Generación de células productoras de insulina a partir de células de la piel (Marta Fontcuberta):
Objetivo: Generación de células beta humanas.
Problema: Para la curación de la diabetes tipo 1 se pueden utilizar células madre, que regeneren las células perdidas en el páncreas (terapia celular). La utilización de este tipo de células presenta varios inconvenientes:
– problemas éticos: se obtienen de embriones humanos.
– posible rechazo: no pertenecen a la persona que recibe el trasplante.
– riesgo de producción de tumores.
Solución: En esta investigación se trabaja con células somáticas, en concreto con células de la piel, que no presentan los inconvenientes anteriores. Para conseguir células productoras de insulina a partir de otras células normales, toman células de la piel (fibroblastos) del paciente y se reprograman para que se conviertan en células beta (productoras de insulina). Esas células de la piel son fáciles de conseguir del propio paciente, se reprogramarían y al trasplantarlas de nuevo en la persona con diabetes, no producirían rechazo ya que son células propias. Para conseguir esa reprogramación celular, han trabajado con tres factores de transcripción (proteínas) que modifican el ADN celular (la información genética que utiliza la célula para realizar sus funciones).
De esa manera, esa célula que antes era de la piel, se convierte en célula beta (igual que las productoras de insulina en el páncreas).
Para mejorar los resultados se han utilizado posteriormente otros 2 factores de transcripción más. Con ello se consigue una mayor producción de insulina por parte de estas células reprogramadas. También se han realizado ya experimentos en laboratorio con células humanas (de personas con diabetes) consiguiendo resultados satisfactorios.
Siguiente paso: Comprobar en laboratorio (in vitro) y en ratones (in vivo) si estas células reprogramadas (que producen insulina) son capaces de responder a los niveles de glucosa, igual que lo hacen las células beta del páncreas.
3. Inducción de la replicación para recuperar las células beta remanentes (Berta Serra):
Sabemos que en personas con diabetes hay una pequeña cantidad de células beta que sobreviven al ataque del sistema inmune.
Objetivo: el objetivo de este estudio es doble
- Inducir la proliferación de las células beta remanentes (no destruidas por el ataque autoinmune)
- Mantener la supervivencia de las células beta: evitar su muerte celular (apoptosis).
Procedimiento:
Sabemos que existen una serie de reguladores de la proliferación de las células beta:
- factores circulantes: aparecen en el suero sanguíneo.
- factores propios de la célula beta.
En este estudio se utilizan ratones normales y otros transgénicos en los que se inactivan ciertos genes.
Se extrae suero sanguíneo e islotes pancreáticos de dichos ratones a diferentes edades para poder comparar sus características.
De esta manera se intenta:
- Descubrir las características de estas células que les permiten resistir el ataque autoinmune, ya que no se han destruido como el resto de células beta.
- Y comprobar si son funcionales o no: si son capaces de producir insulina como una célula beta normal.
Esto nos permitiría regenerar los islotes pancreáticos perdidos a partir de las células que todavía permanecen vivas mediante su regeneración y asegurándonos de que no vuelven a ser destruidas.
Proyecto del Dr. Pere Santamaría. Nanovacunas para diabetes tipo 1
Los doctores Pere Santamaría y Jesús Blanco, llevan a cabo la cuarta línea de investigación del centro. :
Nanovacunas para diabetes tipo 1
El origen de la diabetes mellitus tipo 1 reside en una alteración del sistema inmune por lo cual éste ataca erróneamente a las células productoras de insulina en el páncreas (células beta). Este proceso, que se denomina genéricamente autoinmunidad, es común (aunque variando las células finalmente atacadas) para otras enfermedades como la esclerosis múltiple, artritis reumatoide, hepatitis autoinmune, ?
A medida que la cantidad de células beta disminuye, el cuerpo comienza a sufrir los efectos de la falta de insulina y el incremento de las cifras de glucemia: sed, exceso de orina, tendencia al adelgazamiento.
En este momento, sigue siendo un verdadero reto para los investigadores en este campo encontrar un modo de bloquear la enfermedad sin afectar gravemente el funcionamiento del sistema inmune.
El objetivo de esta investigación es encontrar un equilibrio entre 2 tipos de linfocitos (células del sistema inmunitario) que se encargan de regular los ataques del sistema inmune, en este caso de forma errónea contra las células beta del páncreas. Estos 2 tipos de linfocitos son:
auto-reguladores (“buenos”) <—-equilibrio—-> auto-reactivos (“malos”)
Este efecto se puede conseguir empleando nanopartículas (partículas microscópicas) con componentes propios del sistema inmune. Estos nanofármacos (medicamentos) pueden estimular a ciertos linfocitos que se convierten en auto-reguladores (“buenos”), bloqueando así el ataque a las células beta.
La eficacia de este tratamiento se ha demostrado en diferentes enfermedades autoinmunes de ratones de laboratorio: además de la diabetes tipo 1, la esclerosis múltiple y la artritis reumatoide.
Los resultados de estas investigaciones preliminares fueron publicados recientemente por la revista científica Nature.
En la actualidad los grupos de investigación del Dr. Pere Santamaria en la Universidad de Calgary (Canadá) y en IDIBAPS (Barcelona) trabajan para aumentar el conocimiento sobre el funcionamiento de estos fármacos, probar su eficacia en otras enfermedades y poner en marcha los ensayos clínicos necesarios para demostrar su efectividad en el tratamiento de la diabetes sobre personas.
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