Los investigadores creen que este tipo de dispositivo también podría adaptarse para tratar otras enfermedades que requieran la administración repetida de proteínas terapéuticas.
Por: Mariana Mestizo Hernández
Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado un dispositivo implantable que alberga una gran cantidad de células de islotes pancreáticos junto con su propia unidad de generación de oxígeno.
Esta innovación tiene el potencial de revolucionar el tratamiento de pacientes con diabetes tipo 1, eliminando la necesidad de inyecciones de insulina, según un estudio publicado en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.
Diabetes tipo 1
La diabetes tipo 1 se caracteriza por la falta de producción de insulina en el cuerpo, y una estrategia prometedora para abordar este problema es el implante de células de islotes pancreáticos capaces de producir insulina cuando es requerida. No obstante, uno de los desafíos cruciales en este enfoque es que, una vez implantadas, estas células enfrentan la escasez de oxígeno, lo que limita su capacidad para producir insulina.
Para superar esta barrera, los ingenieros del MIT han diseñado un dispositivo implantable único que no solo transporta una gran cantidad de células de islotes productoras de insulina, sino que también integra su propia unidad de generación de oxígeno. Este generador de oxígeno utiliza la división del vapor de agua presente en el cuerpo para producir oxígeno de manera continua.
Los investigadores demostraron la eficacia de este dispositivo en ratones diabéticos, manteniendo sus niveles de glucosa en sangre estables durante al menos un mes. El siguiente paso en su investigación es la creación de una versión más grande del dispositivo, del tamaño de un chicle, que pueda someterse a pruebas en pacientes con diabetes tipo 1.
"Se trata de un dispositivo médico vivo fabricado con células humanas que segregan insulina y un sistema electrónico de soporte vital. Estamos entusiasmados con los progresos realizados hasta ahora, y somos realmente optimistas respecto a la posibilidad de que esta tecnología acabe ayudando a los pacientes", el profesor Daniel Anderson, del Departamento de Ingeniería Química del MIT y autor principal del estudio,
Podría emplearse en otras enfermedades
Aunque el enfoque inicial se centra en el tratamiento de la diabetes, los investigadores creen que este tipo de dispositivo también podría adaptarse para tratar otras enfermedades que requieran la administración repetida de proteínas terapéuticas.
En la actualidad, la mayoría de los pacientes con diabetes tipo 1 deben realizar un seguimiento constante de sus niveles de glucosa en sangre y administrarse inyecciones de insulina diariamente. No obstante, este proceso no puede igualar la regulación natural del organismo en cuanto a los niveles de glucosa en sangre.
La alternativa propuesta sería el trasplante de células productoras de insulina que respondan a las fluctuaciones en los niveles de glucosa. Aunque algunos pacientes han recibido trasplantes de células de islotes de donantes fallecidos para controlar la diabetes a largo plazo, estos deben tomar fármacos inmunosupresores para evitar el rechazo de las células trasplantadas.
Células de islotes
Los investigadores también han explorado el uso de células de islotes derivadas de células madre, pero esto aún requiere el uso de fármacos inmunosupresores. Otra opción es encapsular las células trasplantadas en un dispositivo flexible que las proteja del sistema inmunitario, pero garantizar un suministro constante de oxígeno ha sido un desafío.
En contraste, el enfoque del MIT utiliza una membrana de intercambio de protones que divide el vapor de agua en hidrógeno y oxígeno de manera continua para alimentar las células de los islotes. Este método no depende de cables ni pilas, ya que utiliza una transmisión inalámbrica de energía desde una bobina externa.
A pesar de la formación de tejido cicatricial alrededor de los implantes, el dispositivo demostró ser efectivo en el control de los niveles de glucosa en sangre, lo que sugiere que la insulina podría difundirse fuera del dispositivo y la glucosa podría penetrar en él.
Proteínas terapéuticas
Este enfoque también tiene aplicaciones potenciales en la administración de otras proteínas terapéuticas de larga duración. Los investigadores demostraron que el dispositivo puede mantener células productoras de eritropoyetina vivas, una proteína que estimula la producción de glóbulos rojos.
Los investigadores tienen planes de continuar adaptando y probando el dispositivo en animales más grandes y, en última instancia, en humanos.
Para su uso en humanos, buscan desarrollar un implante del tamaño de un chicle y explorar su capacidad para permanecer en el cuerpo durante períodos más prolongados. El profesor Langer, coautor del estudio, destaca el potencial de esta tecnología como un enfoque revolucionario para el tratamiento de la diabetes y posiblemente otras enfermedades en el futuro.
Fuente consultada aquí.