Artículo que describe los avances y desafíos de las terapias basadas en células en los pacientes con diabetes
Lugones Editorial©
La terapia celular con células madre ha evolucionado con el tiempo y tiene un gran potencial en el tratamiento de la diabetes. En la presente revisión, los autores discuten los avances recientes en las terapias basadas en células para la diabetes que proporcionan una visión general de las tecnologías de trasplante de islotes y células madre utilizadas en entornos clínicos.
Además, destacan los avances clave que allanan el camino para diseñar tratamientos transformadores a fin de mejorar la calidad de vida de los pacientes diabéticos.
La terapia celular con células madre ha evolucionado con el tiempo y tiene un gran potencial en el tratamiento de la diabetes
Introducción
La terapia de reemplazo celular para la diabetes comenzó en 1966 con el trasplante de páncreas entero en pacientes con diabetes tipo 1 (DM1). Durante las décadas siguientes, se desarrollaron técnicas quirúrgicas combinadas y se establecieron registros internacionales para mejorar el seguimiento de los trasplantes.
Sin embargo, esta estrategia enfrentó limitaciones importantes, como el rechazo del órgano, complicaciones vasculares, la escasez de donantes y la necesidad de inmunosupresión crónica.
Como alternativa, se exploró el trasplante de células de los islotes pancreáticos, aunque su aplicación clínica fue limitada por desafíos técnicos y problemas inmunológicos. Más recientemente, el foco se ha desplazado hacia las terapias con células madre, incluyendo células madre mesenquimales, de médula ósea y embrionarias, que pueden restaurar la función de las células beta productoras de insulina y modular la respuesta inmune.
En 2021, comenzaron ensayos clínicos con terapias innovadoras como VX-880, que cultiva células beta a partir de células madre alogénicas, y VX-264, que encapsula estas células para evitar la inmunosupresión.
En 2023, la FDA aprobó Lantidra, la primera terapia con células de islotes pancreáticos alogénicos para pacientes con DM1 e hipoglucemias graves, marcando un hito en el tratamiento celular de esta enfermedad, aunque con riesgos asociados que aún requieren estudio.
Lantidra, la primera terapia con células de islotes pancreáticos alogénicos para pacientes con DM1 e hipoglucemias graves, marcó un hito en el tratamiento celular de esta enfermedad
Estrategias emergentes
Dentro de las estrategias emergentes para la administración de células a través de microencapsulación y dispositivos biológicos en ensayos clínicos se encuentran:
- Cápsulas de alginato como sistemas de administración celular. El uso de alginato para encapsular islotes pancreáticos mostró resultados iniciales prometedores, como independencia de insulina por varios meses bajo inmunosupresión. Sin embargo, sin inmunosupresión, los resultados han sido variables. Avances recientes incluyen microagujas que liberan insulina activada por luz, y cápsulas con matriz extracelular o componentes bioactivos (como colágeno IV y RGD), que mejoran la viabilidad y función de los islotes encapsulados.
- Dispositivo Encaptra® de ViaCyte. ViaCyte desarrolló dispositivos semipermeables con células precursoras pancreáticas derivadas de células madre. Las versiones VC-01 y VC-02 demostraron seguridad y efectos metabólicos modestos. Se exploran mejoras como materiales inmunoaislantes (ePTFE) y edición genética con CRISPR para evitar inmunosupresión.
- Dispositivo semipermeable de Semma Therapeutics. Esta tecnología, ahora propiedad de Vertex, aloja islotes derivados de células madre en una cápsula subcutánea. En estudios recientes, la infusión por vía portal de células beta mostró mejoría en el péptido C y control glucémico en pacientes inmunosuprimidos.
El foco actualmente se ha desplazado hacia las terapias con células madre, incluyendo células madre mesenquimales, de médula ósea y embrionarias
- Dispositivo βAir de Beta O2. Encapsula islotes en un sistema que suministra oxígeno constantemente, esencial para su función. Aunque logró producción de insulina por 8 semanas, no redujo la necesidad de insulina exógena y conlleva riesgo de infección por el acceso externo de oxígeno.
- Dispositivo Cell Pouch™ de Sernova. Este implante vascularizado permite el trasplante de islotes sin encapsulación, aunque requiere inmunosupresión. Se observó producción sostenida de péptido C y mejor control glucémico. Se investiga su uso con islotes encapsulados en hidrogel como alternativa.
- Terapias de vida protegidas™ de Sigilon Therapeutics. Desarrollaron esferas de alginato-TMTD con células encapsuladas que mantuvieron normoglucemia en modelos murinos. Sin embargo, un ensayo en humanos se detuvo por reacciones inmunológicas. Aún requiere mejoras en seguridad antes de aplicarse en diabetes.
- Resumidamente, puede decirse que las estrategias actuales de administración celular para la DM, ya sea mediante microencapsulación o dispositivos implantables, representan un avance crucial hacia terapias regenerativas que eviten la inmunosupresión crónica.
- Las cápsulas de alginato han demostrado capacidad para proteger y mantener funcionales a los islotes, especialmente cuando se combinan con biomateriales bioactivos.
- Los dispositivos implantables -como Encaptra®, βAir, Cell Pouch™ y otros- ofrecen enfoques complementarios con resultados clínicos variables, pero alentadores.
- La integración de tecnologías como CRISPR, materiales inmunoaislantes y sistemas de suministro de oxígeno exógeno continúa ampliando el horizonte terapéutico.
A pesar del progreso, aún se requieren refinamientos tecnológicos y validación clínica a gran escala para lograr terapias efectivas, seguras y sostenibles en el tiempo.
Estrategias de inmunoingeniería
- Biomateriales modulares. Sobrerrespuesta inflamatoria a biomateriales: Los encapsulados intentan proteger los islotes, pero suelen generar fibrosis y bloquean el transporte de oxígeno/nutrientes, comprometiendo la viabilidad del trasplante.
- Biomateriales inmunoevasivos y modificados. Algoritmos químicos y topológicos (como alginato zwitteriónico) reducen la adhesión celular y retrasan la fibrosis, mejorando la integración.
- Liberación localizada de inmunosupresores. Sistemas que liberan ciclosporina A, TGF‑β, IL‑10, u otras moléculas inmunorreguladoras directamente en el sitio del trasplante reducen la necesidad de inmunosupresión sistémica y limitan efectos adversos.
- Co-adición de células T reguladoras o moduladores de superficie. Recubrimientos con Jagged‑1 o inclusión de Tregs junto a los islotes permiten una tolerancia localizada prolongada, preservando la función secretora.
Respuestas inmunitarias hacia los islotes pancreáticos después del trasplante
Ingeniería avanzada
- Andamios creados por impresión 3D/bioimpresión. Permiten diseñar estructuras con geometría optimizada para mejorar el transporte de oxígeno y nutrientes, soporte celular y vascularización.
- Vascularización guiada. Andamios impregnados con VEGF o heparina fomentan angiogénesis e integración microvascular a largo plazo, mejorando supervivencia funcional del injerto.
- Precisión en colocación de células y matriz. La bioimpresión incorpora células beta, células de apoyo y moduladores inmunes en ubicaciones exactas, maximizando viabilidad y reduciendo apoptósis temprana.
Estos avances representan un salto hacia terapias celulares viables y con menor riesgo, pero aún requieren validación clínica mayor
Puntos clave
- Mejoras en el trasplante de islotes pancreáticos. Se están estandarizando procesos de selección de donantes, aislamiento de islotes y monitoreo no invasivo del injerto. Además, se investigan nuevos sitios de trasplante y biomateriales que optimicen el microambiente del injerto.
- Uso de células madre mesenquimales (MSC). Las MSC tienen propiedades inmunomoduladoras. Su uso junto con el trasplante de islotes mejora la tolerancia inmunológica y los resultados preclínicos.
- Células madre pluripotentes como fuente de células β. Las células madre embrionarias (hESC) e inducidas (iPSC) pueden diferenciarse en células β funcionales. Ensayos clínicos han demostrado producción de insulina sensible a glucosa, con seguridad aceptable. El mayor desafío es evitar el rechazo sin recurrir a inmunosupresión sistémica.
- Dispositivos de encapsulación: PEC-Encap y PEC-Direct. PEC-Encap (membrana cerrada, sin inmunosupresión) fue bien tolerado, pero con injerto limitado por fibrosis. PEC-Direct (abierto, con inmunosupresión) mejoró vascularización e injerto, pero requiere inmunosupresión continua.
- Islotes derivados de células madre (SC-islets). Contienen células β y otras endocrinas (α, δ). Han demostrado mejorar el control glucémico en animales y humanos.
Posibles fuentes de células madre para el tratamiento de la diabetes
Desafíos actuales y futuros
Como principales barreras se presentan el rechazo inmunológico, fibrosis, oxigenación deficiente y necesidad de inmunosupresión. Las estrategias combinadas (biomateriales + ingeniería genética + vascularización dirigida) buscan una solución integrada. Se trabaja en estandarización de productos celulares, control de calidad y escalado de producción para uso clínico.
A futuro, se espera explorar líneas de células madre universales (HLA-silenciadas), xenotrasplantes porcinos y bioimpresión 3D de tejidos pancreáticos. La combinación de enfoques regenerativos, inmunológicos y de ingeniería podría permitir el reemplazo celular funcional sin insulina exógena.
Lograr una independencia duradera de la insulina puede ser un objetivo realista a través del reemplazo o la regeneración celular personalizada
Diabetes y células madre
Fuente
Raoufinia R, Rahimi HR, Saburi E, Moghbeli M. Advances and challenges of the cell-based therapies among diabetic patients. Journal of Translational Medicine 2024;22.
