La inactivación de un gen hace que células gastrointestinales produzcan insulina

Una de las aproximaciones terapéuticas más atractivas para el tratamiento de la diabetes es la obtención de células productoras de insulina que puedan ser trasplantadas a los pacientes para compensar la falta de función de sus propias células. La mayor parte de los esfuerzos para producir estas factorías celulares de insulina se ha concentrado en la utilización de células madre, bien embrionarias, bien de pluripotencia inducida para diferenciarlas en células beta-pancreáticas, con resultados, que si bien son prometedores, no terminan de reunir todas las características funcionales necesarias.

Esta semana, investigadores del Naomi Berrie Diabetes Center, de la Universidad de Columbia, EEUU, han publicado un trabajo con un planteamiento diferente: han conseguido, mediante la inactivación de un único gen, el gen FOXO1 (forkhead box O1) que células gastrointestinales humanas produzcan insulina.

La idea no es nueva, ya que el mismo equipo de investigadores consiguió hace dos años que células del intestino de ratón liberaran insulina en respuesta a los niveles de glucosa, y que además normalizaran la concentración de glucosa en sangre en ratones modelo para la diabetes. Sin embargo, faltaba llevar a cabo la prueba de concepto que demostrara la efectividad del método en humanos. “Al mostrar que las células humanas pueden responder del mismo modo que las células de ratón, hemos despejado un obstáculo y podemos seguir adelante para intentar convertir este tratamiento en una realidad” ha comentado Domenico Accili, director del trabajo.

La utilización de células gastrointestinales y no de otro tipo no fue una decisión tomada al azar. Evidencias previas indicaban que las células endocrinas pancreáticas y entéricas pueden convertirse en diferentes tipos celulares, posiblemente mediante su desdiferenciación. Antes de iniciar el experimento de inactivación del gen, el equipo de Accili identificó su presencia en el intestino humano, y observó que de forma similar al ratón, el gen es específico de los progenitores de las células endocrinas y células positivas para serotonina. Para ver el efecto de la inhibición de FOXO1 en humanos, el equipo generó organoides intestinales, pequeñas réplicas del intestino que reproducen sus características funcionales, a partir de células madre pluripotenciales inducidas humanas. La inactivación del gen FOXO1 en estos organoides derivó en la transformación de las células en células productoras de insulina, y lo que es más importante, la liberación de insulina se producía en las condiciones fisiológicas adecuadas, es decir, en respuesta a los niveles de glucosa.

Los resultados obtenidos en el estudio ofrecen una vía interesante para generar grandes cantidades de células productoras de insulina que podrían ser trasplantadas en pacientes diabéticos. No obstante, el objetivo principal de los autores es conseguir la inhibición de FOXO1 in vivo, en el propio paciente, para transformar directa y específicamente las células endocrinas del intestino en células productoras de insulina. De momento, ya están buscando un fármaco capaz de inhibir FOXO1 en las células gastrointestinales.

Referencia: Bouchi R et al. FOXO1 inhibition yields functional insulin-producing cells in human gut organoid cultures. Nature Communications 5, 2014. DOI:10.1038/ncomms5242

Fuente: http://newsroom.cumc.columbia.edu

Células gastrointestinales de pacientes fueron modificadas para expresar insulina (mostrada en verde fluorescente). Imagen:  Columbia University Medical Center.

Células gastrointestinales de pacientes fueron modificadas para expresar insulina (mostrada en verde fluorescente). Imagen: Columbia University Medical Center.

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