Revierten la diabetes en ratones con células madre genéticamente modificadas derivadas de pacientes

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington han conseguido revertir la diabetes en ratones utilizando células madre pluripotentes inducidas producidas a partir de la piel de un paciente con una rara forma genética de diabetes insulinodependiente y transformando las células madre en células productoras de insulina, mediante la herramienta de edición de genes CRISPR para corregir un defecto que causó la diabetes.

Los hallazgos, publicados en línea en la revista Science Translational Medicine, sugieren que la técnica CRISPR-Cas9 puede ser prometedora como tratamiento para la diabetes, particularmente las formas causadas por una sola mutación genética, y también puede ser útil algún día Algunos pacientes con las formas más comunes de diabetes, como el tipo 1 y el tipo 2.

Los pacientes con síndrome de Wolfram desarrollan diabetes durante la infancia o la adolescencia y requieren rápidamente una terapia de reemplazo de insulina, que requiere inyecciones de insulina varias veces al día. La mayoría desarrolla problemas de visión y equilibrio, así como otros problemas, y en muchos pacientes, el síndrome contribuye a una muerte prematura.

Esta es la primera vez que CRISPR se ha utilizado para reparar el defecto genético causante de diabetes de un paciente y revertir con éxito la diabetes, asegura el investigador adjunto Jeffrey R. Millman, profesor asistente de medicina y de ingeniería biomédica en la Universidad de Washington.

Para este estudio, utilizamos células de un paciente con síndrome de Wolfram porque, conceptualmente, sabíamos que sería más fácil corregir un defecto causado por un solo gen, añade. Pero vemos esto como un paso hacia la aplicación de la terapia génica a una población más amplia, de pacientes con diabetes .

El síndrome de Wolfram es causado por mutaciones en un solo gen, lo que brinda a los investigadores la oportunidad de determinar si la combinación de tecnología de células madre con CRISPR para corregir el error genético también podría corregir la diabetes causada por la mutación.

Hace unos años, Millman y sus colegas descubrieron cómo convertir las células madre humanas en células beta pancreáticas. Cuando tales células encuentran azúcar en la sangre, secretan insulina. Recientemente, esos mismos investigadores desarrollaron una nueva técnica para convertir de manera más eficiente las células madre humanas en células beta que son considerablemente mejores para controlar el azúcar en la sangre.

En este estudio, tomaron los pasos adicionales para derivar estas células de los pacientes y usar la herramienta de edición de genes CRISPR-Cas9 en esas células para corregir una mutación en el gen que causa el síndrome de Wolfram (WFS1). Luego, compararon las células editadas por genes con las células beta secretoras de insulina del mismo lote de células madre que no habían sido editadas con CRISPR.

En el tubo de ensayo y en ratones con una forma severa de diabetes, las células beta recién desarrolladas que fueron editadas con CRISPR secretaron insulina de manera más eficiente en respuesta a la glucosa. La diabetes desapareció rápidamente en ratones con las células editadas con CRISPR implantadas debajo de la piel, y los niveles de azúcar en sangre de los animales se mantuvieron en el rango normal durante los seis meses completos en que fueron monitoreados.

Los animales que recibieron células beta sin editar permanecieron diabéticos. Sus células beta recientemente implantadas podrían producir insulina, pero no lo suficiente como para revertir su diabetes.

Básicamente pudimos usar estas células para curar el problema, produciendo células beta normales al corregir esta mutación, dijo el investigador co-investigador principal Fumihiko Urano, profesor de Patología e Inmunología.

Es una prueba de concepto que demuestra que corrigiendo defectos genéticos que causan o contribuyen a la diabetes, en este caso, en el gen del síndrome de Wolfram, podemos producir células beta que controlan de manera más efectiva el azúcar en la sangre, asegura. También es posible corregir la genética defectos en estas células, podemos corregir otros problemas que experimentan los pacientes con síndrome de Wolfram, como discapacidad visual y neurodegeneración.

En el futuro, usar CRISPR para corregir ciertas mutaciones en las células beta puede ayudar a los pacientes cuya diabetes es el resultado de múltiples factores genéticos y ambientales, como el tipo 1, causado por un proceso autoinmune que destruye las células beta, y el tipo 2, que está muy cerca vinculado a la obesidad y un proceso sistémico llamado resistencia a la insulina.

Estamos entusiasmados con el hecho de que pudimos combinar estas dos tecnologías: cultivar células beta a partir de células madre pluripotentes inducidas y usar CRISPR para corregir defectos genéticos –reconoce Millman–. De hecho, descubrimos que las células beta corregidas no se podían distinguir de las células beta hechas de células madre de personas sanas sin diabetes.

En el futuro, el proceso de hacer células beta a partir de células madre debería ser más fácil, dijeron los investigadores. Por ejemplo, los científicos han desarrollado métodos menos intrusivos, haciendo células madre pluripotentes inducidas a partir de sangre, y están trabajando en el desarrollo de células madre a partir de muestras de orina.

En el futuro, prosigue Urano, es posible que podamos tomar algunos mililitros de orina de un paciente, producir células madre que luego podamos convertir en células beta, corregir mutaciones en esas células con CRISPR y trasplantarlas nuevamente en el paciente y curar su diabetes en nuestra clínica. Las pruebas genéticas en pacientes con diabetes nos guiarán a identificar genes que deben corregirse, lo que conducirá a una terapia genética regenerativa personalizada.

abril 23/ 2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Fuente: Infomed