Células beta de las células madre: Potencial para la terapia de reemplazo celular
El control de calidad con CD177 puede ayudar a ahorrar mucho tiempo, esfuerzos y dinero
La pérdida de células beta que secretan insulina por destrucción autoinmune conduce a la diabetes de tipo 1. El trasplante clínico de células de los islotes tiene el potencial de curar la diabetes, pero los páncreas de los donantes son raros. En un nuevo estudio, un grupo de investigadores desarrolló un protocolo mejorado de diferenciación de células madre pluripotentes para generar células beta in vitro con una respuesta superior de la glucosa y la secreción de insulina. Este es un paso importante hacia la terapia de reemplazo de células beta.
La tinción muestra células beta derivadas de CD177 teñidas con anticuerpos contra la insulina (verde) y contra el factor de transcripción de células beta MAFA (rojo).
©Helmholtz Zentrum München
Las células madre pluripotentes humanas (ya sean células madre embrionarias o células madre pluripotentes inducidas) pueden diferenciarse en todos los tipos de células del cuerpo humano con una capacidad ilimitada de autorrenovación. Por lo tanto, las células madre pluripotentes son una fuente óptima para generar tipos de células especializadas para la terapia de reemplazo celular, por ejemplo, células beta para pacientes diabéticos. Sin embargo, los actuales protocolos de diferenciación de células beta in vitro son muy complejos debido al elevado número de pasos de diferenciación. El proceso requiere casi 20 proteínas de señalización y pequeñas moléculas para regular el crecimiento y la diferenciación de las células y dura más de cuatro semanas. Dentro de este proceso de múltiples pasos, no todas las células se diferencian en las células objetivo, sino que toman caminos de diferenciación equivocados. Esto puede conducir a una población celular muy heterogénea con células beta que no son completamente funcionales. Por ello, un grupo de investigadores del Helmholtz Zentrum München, el Centro Alemán para la Investigación de la Diabetes (DZD), la Universidad Técnica de Munich (TUM) y Miltenyi Biotec intentaron mejorar la calidad de las células beta derivadas de las células madre.
Control de calidad de CD177
Los investigadores desarrollaron un enfoque para enriquecer el cultivo de células madre con progenitores del páncreas altamente especializados que podría conducir a una diferenciación más específica en células beta. "Desde la biología del desarrollo sabíamos que los progenitores del páncreas ya están especificados en la etapa del endodermo - el primer paso de la diferenciación. Necesitábamos averiguar si esto era cierto también para la diferenciación de las células madre pluripotentes humanas", explica el Prof. Heiko Lickert, Director del Instituto de Investigación sobre la Diabetes y la Regeneración del Helmholtz Zentrum München, Profesor de Biología de Células Beta en la Facultad de Medicina de la TUM y miembro del Consejo de Coordinación de Investigación del Centro Alemán de Investigación sobre la Diabetes (DZD).
Para investigar sobre esto, los investigadores buscaron la posibilidad de controlar mejor la calidad del endodermo y su diferenciación en progenitores específicos del páncreas. En una cooperación con el grupo de Sebastian Knöbel en Miltenyi Biotec identificaron un anticuerpo monoclonal llamado CD177 que marca una subpoblación del endodermo que se diferencia de manera eficiente y homogénea en progenitores pancreáticos específicos. Por lo tanto, CD177 puede funcionar como un control de calidad. "Con CD177 ya podemos ver en una etapa temprana si las células están en la pista de diferenciación correcta. Esto puede ayudar a ahorrar mucho tiempo, esfuerzos y dinero", dice Lickert.
El enriquecimiento del cultivo de células madre con CD177 en la etapa endodérmica aumenta la generación de progenitores pancreáticos específicos. En última instancia, esto conduce a células beta más maduras y más funcionales que responden mejor a la glucosa y muestran mejores patrones de secreción de insulina.
Terapia de reemplazo celular, modelado de la enfermedad y detección de drogas
Los actuales protocolos de diferenciación de células beta generan poblaciones celulares muy heterogéneas que no sólo contienen células beta, sino también progenitores pancreáticos restantes o tipos de células de un linaje diferente. La purificación mediante CD177 no sólo mejorará la homogeneidad y la calidad de las células beta generadas, sino que también aumentará su seguridad clínica, ya que se separan las células madre pluripotentes. Este es un paso crucial hacia la traducción clínica de la terapia de reemplazo de células beta derivadas de células madre para pacientes con diabetes de tipo 1.
Además, como las células beta generadas por CD177 son más similares a las células beta del cuerpo humano, el protocolo de CD177 ayudará a establecer sistemas de modelado de enfermedades que pueden imitar el páncreas humano. Además, un protocolo de diferenciación que dé lugar a células beta funcionales es de máximo interés para los enfoques de detección de medicamentos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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