En un estudio preclínico dirigido por investigadores de Weill Cornell Medicine, la incorporación de células humanas formadoras de vasos sanguíneos modificadas a los trasplantes de islotes mejoró la supervivencia de las células productoras de insulina y revirtió la diabetes. El nuevo enfoque, que requiere más desarrollo y pruebas, podría permitir algún día un uso mucho más amplio de los trasplantes de islotes para curar la diabetes.
por Weill Facultad de Medicina de Cornell
Los islotes, que se encuentran en el páncreas, son grupos de células secretoras de insulina y otras células enredadas en diminutos vasos sanguíneos especializados. Las células de insulina mueren por un proceso autoinmunitario en la diabetes tipo 1 , que afecta a aproximadamente nueve millones de personas en todo el mundo. Aunque el trasplante de islotes es un enfoque prometedor para tratar estos casos, el único método aprobado por la FDA hasta la fecha tiene limitaciones significativas.
En un estudio publicado el 29 de enero en Science Advances , los investigadores demostraron que las células especiales formadoras de vasos sanguíneos que desarrollaron, llamadas » células endoteliales vasculares reprogramadas » (R-VEC), pueden superar algunas de estas limitaciones al proporcionar un fuerte apoyo a los islotes, lo que les permite sobrevivir y revertir la diabetes a largo plazo cuando se trasplantan debajo de la piel de ratones.
«Este trabajo sienta las bases para que los trasplantes de islotes subcutáneos sean una opción de tratamiento relativamente segura y duradera para la diabetes tipo 1», afirmó el primer autor, el Dr. Ge Li, investigador asociado postdoctoral en el laboratorio del autor principal, el Dr. Shahin Rafii.
El método de trasplante de islotes aprobado actualmente consiste en infundir islotes en una vena del hígado. Este procedimiento invasivo requiere el uso a largo plazo de medicamentos inmunosupresores para prevenir el rechazo de los islotes, implica la dispersión relativamente descontrolada de los islotes y suele volverse ineficaz al cabo de unos años, probablemente en parte debido a la falta de células de soporte adecuadas.
Lo ideal sería que los investigadores encontraran un método que implante los islotes en un lugar más controlado y accesible, como debajo de la piel, y que permita que el tejido trasplantado sobreviva indefinidamente. Los investigadores también esperan poder evitar con el tiempo el problema del rechazo inmunológico utilizando islotes y células endoteliales derivadas de las propias células de los pacientes o diseñadas para que sean invisibles para el sistema inmunológico .
En el nuevo estudio, los doctores Li y Rafii y sus colegas demostraron la viabilidad de los trasplantes de islotes subcutáneos a largo plazo utilizando células R-VEC como células de soporte críticas. «Mostramos que los islotes humanos vascularizados implantados en el tejido subcutáneo de ratones inmunodeficientes se conectaban rápidamente a la circulación del huésped, proporcionando nutrición y oxígeno inmediatos, mejorando así la supervivencia y la función de los islotes vulnerables», dijo el doctor Rafii.
De hecho, las R-VEC, derivadas de células de la vena umbilical humana, son relativamente duraderas en condiciones de trasplante (a diferencia de las frágiles células endoteliales que se encuentran en los islotes) y están diseñadas para ser altamente adaptables y brindar soporte a cualquier tipo de tejido específico que las rodee.
«Sorprendentemente, descubrimos que las R-VEC se adaptaron cuando se co-trasplantaron con islotes, apoyando a los islotes con una rica red de nuevos vasos e incluso asumiendo la ‘firma’ de actividad genética de las células endoteliales de los islotes naturales «, dijo el Dr. David Redmond, quien es profesor adjunto de investigación de biología computacional en medicina en el Instituto Hartman para la Regeneración Terapéutica de Órganos.
Una gran mayoría de ratones diabéticos trasplantados con islotes más R-VEC recuperaron su peso corporal normal y mostraron un control normal de la glucemia incluso después de 20 semanas, un período que, para este modelo murino de diabetes, sugiere un injerto de islotes efectivamente permanente. Los ratones que recibieron islotes pero no R-VEC tuvieron un desempeño mucho peor.
El equipo demostró en el estudio que las combinaciones de células de los islotes y R-VEC también pueden crecer con éxito en pequeños dispositivos «microfluídicos», que pueden usarse para la prueba rápida de posibles medicamentos contra la diabetes.
«En última instancia, es necesario examinar el potencial de la implantación quirúrgica de estos islotes vascularizados para determinar su seguridad y eficacia en modelos animales grandes», dijo la coautora, la Dra. Rebecca Craig-Schapiro, profesora adjunta de cirugía en Weill Cornell Medicine y cirujana de trasplantes en NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
«Sin embargo, la aplicación de esta tecnología al tratamiento de pacientes con diabetes tipo 1 requerirá superar numerosos obstáculos, entre ellos aumentar la cantidad suficiente de islotes vascularizados y diseñar estrategias para evitar la inmunosupresión», afirmó el Dr. Li. Este estudio es el primer paso para alcanzar estos objetivos, que podrían estar a nuestro alcance en los próximos años.
Más información: Ge Li et al., Vascularización de islotes humanos mediante endotelio adaptable para un injerto subcutáneo duradero y funcional, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adq5302
