La hazaña los lleva un paso más cerca de un kit de reparación personalizado para la diabetes.
En presencia de glucosa, las células beta generados usando este «software genético» producen la hormona insulina al igual que las células beta naturales, que se encuentran en el páncreas.
El equipo, dirigido por Martin Fussenegger, profesor de Biotecnología y Bioingeniería en el departamento de ciencia e ingeniería de biosistemas de ETH Zurich, tomó las células madre y ha añadido una red sintética altamente compleja de genes del software genético.
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Ellos diseñaron esta red de recrear con precisión los principales factores de crecimiento implicados en este proceso de maduración.
Son fundamentales para el proceso los factores de crecimiento Ngn3, Pdx1 y AFP. Las concentraciones de estos factores cambian durante el proceso de diferenciación. Por ejemplo, MAFA no está presente en el inicio de la maduración.
Sólo en el cuarto día, en la etapa de maduración final, parece, que su concentración ha aumentado considerablemente y luego queda en un nivel alto.
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Los cambios en la concentración de Ngn3 y Pdx1, sin embargo, son muy complejos: mientras que la concentración de Ngn3 sube y luego cae de nuevo, el nivel de Pdx1 se eleva al comienzo y hacia el final de la maduración.
Fussenegger, hace hincapié en que es esencial para reproducir estos procesos naturales lo más estrechamente posible con el fin de producir funcionamiento de las células beta: «El momento y las cantidades de estos factores de crecimiento son muy importantes«, en opinión de Fussenegger, es un verdadero avance que una red sintética de genes haya sido utilizada con éxito para lograr reprogramación genética que proporciona células beta.
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Hasta ahora, los científicos han controlado tales procesos de diferenciación de células madre mediante la adición de diversos productos químicos y proteínas utilizando pipetas.
«No sólo es muy difícil añadir las cantidades adecuadas de estos componentes en el momento justo, también es ineficaz e imposible de escalar«, dice Fussenegger.
Por el contrario, el nuevo proceso puede transformar con éxito tres de cada cuatro células madre de tejido adiposo en células beta.
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Estas células beta son muy similares a sus contrapartes naturales. Ambos tipos contienen manchas oscuras conocidas como gránulos, que almacenan la insulina. Además, las células beta artificiales funcionan de una manera muy similar.
«En la actualidad, las cantidades de insulina que segregan no son tan grandes como en las células beta naturales«, admite.
En el futuro, la nueva técnica podría hacer posible implantar nuevas células beta funcionales en los enfermos de diabetes que se harán de su propio tejido adiposo.
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Mientras que las células beta han sido trasplantadas en el pasado, esto ha requerido siempre la supresión posterior del sistema inmunitario del receptor como con cualquier trasplante de órganos o tejidos de donantes.
«Con nuestras células beta, probablemente no habría ninguna necesidad de esta acción, ya que podemos hacer el uso de material celular endógeno tomado del propio cuerpo del paciente«, dice Fussenegger.
«Es por esto que nuestro trabajo es de tal interés en el tratamiento de la diabetes«.
Hasta la fecha, los investigadores han cultivado solamente las células beta; aún tienen que implantar en una persona con diabetes.
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Esto se debe a que primero querían probar si las células madre podrían ser totalmente diferenciadas de principio a fin usando programación genética.
Fussenegger, está convencido de que este nuevo método también podría ser usado para producir otras células.
Las células madre extraídas del tejido adiposo podrían diferenciarse en diversos tipos de células, dice, «y la mayoría de la gente tiene un exceso de grasa de estas células madre”.
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