"Esta es una investigación pionera en el campo de la diabetes, ya que aplicamos las últimas innovaciones nanotecnológicas en un circuito biológico"
Este 2016 el Centro para la Innovación de la Diabetes Infantil (CIDI), dirigido por el Dr. Rubén Díaz, ha recibido una beca otorgada por La Marató de TV3. CIDI es un centro dedicado a la diabetes mellitus tipo 1 desde un enfoque integral: impulsando líneas de investigación destinadas a producir cambios significativos en esta enfermedad, mejorar la atención de los pacientes; y sensibilizar a la sociedad sobre la diabetes infantil.
Uno de los objetivos de CISI es impulsar nuevas líneas de investigación en diabetes, ¿en qué proyecto trabajáis?
Cuando empezamos el proyecto, nuestro equipo se planteó generar un modelo innovador para el tratamiento de la diabetes. Y apostamos por la creación de un modelo biológico para la regulación de la concentración de glucosa en sangre (glicemia). El reto al cual nos enfrentamos fue el de crear un sistema celular que presentara las mismas características que una célula beta pancreática, pero que no lo fuera. Como resultado de este proyecto se ha creado un entorno biológico con células de levadura donde se establece un circuito de información para la producción de insulina, que realiza las mismas funciones que las células beta.
¿En qué consiste este circuito de información para la producción de insulina?
Lo que se ha hecho en este proyecto es replicar el mecanismo normal de control de la glicemia en humanos. Es decir, por un lado tenemos células de levadura que detectan un aumento de la glucosa en el entorno, estas envían una señal a las células productoras de insulina para que la liberen y poder volver a una concentración fisiológica normal. Además nuestro circuito permite la regulación a la baja; cuando no se llega a la mínima concentración fisiológica de glucosa, se envía una señal a las células productoras de glucagón para que la liberen y se aumente la concentración de glucosa. Este sistema nos da una doble protección, ante la hiperglucemia y la hipoglucemia.
Para poder crear este circuito de información se necesitó de la colaboración de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), ¿cómo os ayudaron?
Cuando nos planteamos la posibilidad de crear un circuito de información para la glucosa, nos pusimos en contacto con el equipo de investigación del Dr. Francesc Poses de la UPF que trabajaba con células de levadura y circuitos de información asociados a hormonas. Nosotros les propusimos trabajar conjuntamente y replicar el mismo circuito asociado a la producción de insulina. La primera fase del proyecto consistió en identificar los factores de trascripción regulados por los niveles de glucosa del entorno. Posteriormente los transfectamos a las células de levadura y, podemos afirmar, que hemos creado un circuito de información para la producción de insulina en levadura totalmente viable.
La financiación de La Marató de TV3 os permitirá dar un paso más en vuestra investigación, ¿cuál será?
Gracias a La Marató, terminaremos de definir y construir el circuito en un cultivo de células de mamíferos. La siguiente fase será reconstruirlo dentro de un modelo encapsulado e introducirlo a un animal. Llegado a este punto comprobaremos si en un animal, donde hemos inducido la diabetes, responde positivamente a los cambios de glicemia. Si este proyecto en animales presenta unos resultados positivos, nos podemos plantear realizar un ensayo clínico con humanos.
¿Este es un proyecto a tres bandas, qué implicación ha tenido cada colaborador?
Hasta este momento la investigación se ha realizado en el entorno de la UPF, ya que la primera fase la hemos dedicado a recrear el circuito biológico en levaduras. Después de esta fase nos hemos encontrado con la necesidad de probarlo en un modelo animal, y por este motivo la realizaremos en el Hospital Sant Joan de Déu con la ayuda del Dr. Josep Jiménez-Chillarón, experto en el estudio de ratones con diabetes. Y finalmente la tercera colaboración ha hemos establecido con el Dr. Gorka Orive, del País Vasco, un experto en nanotecnología que nos ayudará a crear el modelo de células encapsuladas a través de nanopartículas, que serán las que introduciremos en el animal.
¿Qué beneficios puede aportar al paciente este nuevo tratamiento?
El principal beneficio de este modelo es que las células son capaces de engañar al sistema inmunitario. La diabetes tipo 1 es una enfermedad autoinmune, es decir, el propio sistema ataca las células beta. En el caso de nuestro modelo las células encapsuladas no son atacadas porque no son células beta. Y así evitamos los problemas de autoinmunidad. Pero aún estamos en una fase muy preliminar y no sabemos que podrá pasar cuando introduzcamos el sistema encapsulado dentro del cuerpo.
