A pesar de que algunos pacientes con diabetes están bien controlados, es decir, se inyectan insulina cinco veces por día y siguen los regímenes alimenticios prescritos, aproximadamente el 30% de ellos continúa padeciendo complicaciones severas derivadas tanto de la hiperglicemia como de la hipoglicemia, pudiendo esta última provocar pérdida de conciencia, convulsiones, daño cerebral e, incluso, la muerte.
Doctores Illani Atwater y Pablo Caviedes. |
Para estas personas existe una alternativa terapéutica que aún no se ha masificado mundialmente, debido a la dificultad que implica conseguir los islotes pancreáticos o de Langerhans, que contienen las células productoras de insulina. Estos islotes, que son trasplantables, por lo general permiten al paciente vivir durante algunos años con un buen control de su diabetes, es decir, sin que deba inyectarse insulina en forma artificial o bien haciendo que se la administre en dosis muy pequeñas.
Los islotes sólo representan el 2% del páncreas. El resto del tejido cumple funciones digestivas y, por lo tanto, no es útil para el transplante de pacientes con diabetes. Aún más, este tejido es potencialmente muy peligroso, ya que causa la mayoría de los efectos secundarios no deseables tras un trasplante de páncreas entero. Por ello es necesario separar los islotes del resto del páncreas.
Este proceso es complejo y requiere de un equipo altamente entrenado, además de tecnología de punta y suministros muy costosos. A pesar de los recursos desplegados en los centros médicos más especializados del mundo, actualmente sólo es recuperable, como máximo, el 50% de los islotes. Eso significa que con un donante no se cubren las necesidades de un receptor, pudiendo necesitarse hasta cinco donantes para que el paciente con diabetes obtenga su trasplante.
Lo anterior hace que el sistema resulte muy ineficiente, en particular considerando que el páncreas de cualquier persona posee 10 veces más islotes de los que en realidad necesita, o sea, que con un páncreas bien aprovechado teóricamente se podría trasplantar y ayudar a 10 pacientes insulino dependientes.
Revolución médica
Dentro de estos islotes hay varios tipos de células, entre ellas las denominadas beta, que son las encargadas de liberar insulina en respuesta a la glucosa. En los casos de la Diabetes Mellitus 1 (DM1), que debuta por lo general durante la adolescencia, estas células son destruidas por el propio sistema inmune del paciente. Afortunadamente, este tipo de diabetes afecta sólo a cerca del 0,5% de la población, aunque en países nórdicos la cifra llega hasta el 2%.
“Por años se ha trabajado para ayudar a los pacientes que no responden a los tratamientos más tradicionales y cuyas vidas corren peligro a pesar de que se cuidan y cumplen con las exigencias propias de su condición. Nosotros hemos hecho un descubrimiento que podría cambiar sus existencias”, resalta la doctora Illani Atwater, académica del Programa de Genética Humana del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Facultad de Medicina de la U. de Chile.
La investigadora, junto al doctor Pablo Caviedes y el profesor David Mears, obtuvieron un grant de la prestigiosa Fundación Internacional para la Investigación de la Diabetes Juvenil (JDRFI), el primero que se adjudica el plantel, que les dará la oportunidad de poner a punto una novedosa técnica ideada por la doctora Atwater. El equipo cuenta con la ayuda del Dr. Matías Guajardo, quien esta perfeccionándose como cirujano de trasplante, y con Daniela Parrau, Marco Valencia y César Astorga, quienes fueron tesistas en el ICBM y que ya han trabajado con islotes junto a la doctora Atwater.
La nueva técnica permitirá desarrollar una máquina para rescatar de manera simple, económica y eficiente todos los islotes pancreáticos. Esto podría significar una revolución médica de alcance mundial.
“Las oscilaciones bruscas en los niveles de glucosa, más frecuentes en diabéticos tipo 1, se presentan, asimismo, en diabéticos tipo 2, por lo que estas personas eventualmente también serían candidatas a trasplantes”, comenta el doctor Pablo Caviedes, académico del Programa de Farmacología Molecular y Clínica del ICBM.
Pero como todo trasplante conlleva ciertos riesgos e implica dar inmunosupresores al receptor, muchas veces el cuerpo médico decide aplicar esta medida sólo cuando el enfermo se va a someter a otro trasplante, por ejemplo, de riñón. “Sin embargo, y considerando los peligros que afrontan los sujetos extremadamente lábiles, que tienen muchas dificultades para controlarse con la terapia actual y que corren el riesgo de morir por una hipoglicemia, ellos también podrían trasplantarse”, añade la doctora Atwater.
Sólo glucosa
Actualmente, el método estándar para rescatar los islotes del páncreas toma varias horas y depende, entre otros aspectos, de la textura del órgano. Así, una vez que el centro especializado recibe el páncreas en una bolsa estéril, es inflado con una solución que contiene una enzima, la colagenasa, altamente purificada y muy onerosa.
“La persona es infundida en más de una ocasión y los efectos del trasplante podrían durar dos años o más, hasta que el paciente necesite una recarga”, plantea el doctor Caviedes.
La técnica creada por la doctora Atwater simplifica todo este proceso porque una vez recibido el páncreas éste se coloca en “una especie de jarabe de glucosa” sin colagenasa, en que la temperatura o la calidad del tejido pancreático no tienen relevancia. “Nos dimos cuenta que si exponemos el páncreas sólo a la glucosa, aquellas células que no están en los Islotes de Langherhans mueren por un shock osmótico diferenciado, esto significa que a diferencia de las células beta serán incapaces de dejar entrar o salir la glucosa para mantener su balance osmótico, lo que las conducirá a grandes cambios de volumen y, finalmente, a la muerte”, resalta la doctora Atwater.
La académica añade que la nueva técnica es mucho más barata, puede hacerse en frío y no es relevante si el donante es un niño, adulto o, incluso, si es un bebedor de alcohol, hábito que tiende a endurecer el tejido pancreático.
Además, dice, “en nuestro proyecto no se trabajará con colagenasa, que tiene endotoxinas, sino con compuestos químicos simples para purificar los islotes”.
Modelo animal
Por ahora los investigadores chilenos están trabajando en modelo animal, específicamente cerdo, que tiene un páncreas muy similar al del humano. Para ello lo que hacen es colocar el páncreas picado en la solución fisiológica con glucosa durante 20 minutos, al cabo de lo cual se lava el producto para que queden limpios los islotes, que son observados al microscopio y puestos en cultivo. “Después de cuatro días están funcionando y secretando insulina en respuesta a la glucosa”, comenta el doctor Caviedes.
“Cuando descubrí esto pensé que podría llegar a ser una gran ayuda para esas miles de personas que tienen una mala calidad de vida y que merecen la oportunidad de mejorarla. Es un hallazgo que estamos seguros tendrá un alcance muy significativo para la salud mundial”, comenta la doctora Atwater.
Los investigadores se dedicarán durante un año a afinar este proceso ya simplificado para determinar los tiempos precisos en que el páncreas deberá estar expuesto a la glucosa, así como la temperatura ideal en que tendrá que realizarse el procedimiento. El estudio se llevará a cabo no sólo en Chile, sino también en Europa y Estados Unidos.
Asimismo, desarrollarán la máquina destinada a separar los islotes que llamarán Chile Islets. “Va a ser una mezcla entre máquina moledora, jacuzzi, lavadora y centrífuga. La haremos de acero inoxidable, portátil, fácil de instalar en cada hospital y manipulable por un único profesional, por lo tanto, ya no será necesario contar con equipos especializados de más de cinco personas, tal como ocurre hoy con los centros mundiales de trasplante de islotes pancreáticos”, plantea la doctora Atwater.
La doctora espera que antes de que termine el año de estudio también puedan investigar con tejido humano.
Finalmente, el doctor Caviedes explica que pretende probar el protocolo de encapsulamiento que ha desarrollado en su laboratorio junto al Dr. Patricio Cabané, especialista del Hospital Clínico de la Universidad de Chile, mediante el cual un filtro molecular diseñado con una capa de alginato (producida por un alga) podría evitar que los pacientes trasplantados necesitaran inmunosupresores.
Cecilia Coddou
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