Células parecidas a las grasas párdas trasplantadas son prometedoras para la obesidad y diabetes.

Fuente:
tecnoticias.net


La obesidad es la principal causa de diabetes tipo 2 y enfermedades crónicas relacionadas que juntas matarán a más personas en todo el mundo este año que el coronavirus Covid-19. Los científicos del Joslin Diabetes Center han presentado una prueba de concepto para una nueva terapia basada en células contra esta peligrosa enfermedad.

La terapia potencial para la obesidad trasplantaría células de grasa HUMBLES (de color marrón humano), células de grasa blancas humanas que han sido modificadas genéticamente para volverse similares a las células de grasa marrón generadoras de calor, dice Yu-Hua Tseng, PhD, investigadora principal en Joslin’s Sección de Fisiología Integrativa y Metabolismo.

Las células de grasa marrón queman energía en lugar de almacenar energía como lo hacen las células de grasa blanca, dice Tseng, autor principal de un artículo sobre el trabajo en Science Translational Medicine. En el proceso, la grasa parda puede reducir los niveles excesivos de glucosa y lípidos en la sangre que están relacionados con enfermedades metabólicas como la diabetes.

Sin embargo, las personas que tienen sobrepeso u obesidad tienden a tener menos de esta beneficiosa grasa marrón, una barrera que las células HUMBLE están diseñadas para superar, dice Tseng

Ella y sus colegas crearon las células a partir de glóbulos blancos humanos en una etapa progenitora (que aún no se han desarrollado completamente en su forma grasa final). Los investigadores utilizaron una variante del sistema de edición del genoma CRISPR-Cas9 para impulsar la expresión de un gen llamado UCP1, que hace que los progenitores de los glóbulos blancos se conviertan en células parecidas a la grasa marrón.

Trasplantadas a ratones que carecen de un sistema inmunológico, las células progenitoras HUMBLE se desarrollaron en células que funcionaban de manera muy similar a las propias células de grasa marrón de los ratones, dice Tseng, quien también es profesor de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard.

Su equipo comparó los trasplantes de estas células con los glóbulos blancos originales en ratones que recibieron una dieta alta en grasas. Los ratones que recibieron los trasplantes HUMBLE mostraron una sensibilidad mucho mayor a la insulina y la capacidad de eliminar la glucosa de la sangre (dos factores clave que se ven afectados en la diabetes tipo 2).

Además, los ratones que recibieron trasplantes HUMBLE aumentaron de peso que los ratones con glóbulos blancos trasplantados, permaneciendo en el mismo rango que los animales que recibieron células grasas pardas.

Quizás sorprendentemente, los científicos de Joslin demostraron que estos beneficios se debían principalmente a las señales de las células trasplantadas a las células grasas pardas endógenas (existentes) en los ratones. “Las células en diferentes tejidos se comunican entre sí”, dice Tseng. “En este caso, encontramos que nuestras células HUMBLE trasplantadas secretan una molécula llamada óxido nítrico, que es transportado por los glóbulos rojos a las células marrones endógenas y activa esas células”.

Si la técnica HUMBLE continúa demostrándose en la investigación preclínica, eventualmente podría ser posible generar este tipo de células para pacientes individuales, sugiere Tseng. Tal procedimiento eliminaría una pequeña cantidad de los glóbulos blancos de un paciente, aislaría las células progenitoras, modificaría esas células para estimular la expresión de UCP1 y luego devolvería las células HUMBLE resultantes al paciente.

Sin embargo, ese enfoque individualizado sería complicado y costoso, por lo que el laboratorio de Tseng está siguiendo dos rutas alternativas que pueden ser más prácticas para el uso clínico.

Una alternativa es usar células que no están personalizadas, sino que están encapsuladas a través de biomateriales que protegen a las células del rechazo por parte del sistema inmunológico del paciente. (Los investigadores de Joslin y sus colaboradores han estudiado durante mucho tiempo este tipo de materiales para trasplantes de células para la diabetes tipo 1). La otra opción son las terapias génicas que expresan directamente el gen UCP1 en las células progenitoras de la grasa blanca del cuerpo, de modo que esas células adquieran propiedades similares a las de HUMBLE.

Tseng enfatiza que esta investigación avanza a pesar de la pandemia de Covid-19, que pone a las personas con diabetes en un riesgo mucho mayor de resultados graves si están infectadas.

“Emplear terapias celulares o genéticas para tratar la obesidad o la diabetes tipo 2 solía ser ciencia ficción”, dice. “Ahora los avances científicos, como las tecnologías de edición de genes CRISPR, nos ayudarán a mejorar el metabolismo, el peso corporal, la calidad de vida y la salud general de las personas con obesidad y diabetes”.

El autor principal del artículo de Science Translational Medicine es Chih-Hao Wang, PhD. Morten Lundh, Tian Lian Huang, Matthew Lynes, Farnaz Shamsi y Justin Darcy de Joslin también contribuyeron. Otros coautores incluyen a Accalia Fu y Nika Danial del Dana-Farber Cancer Institute; Rókus Kriszt de la Universidad Nacional de Singapur; Luiz Leiria de la Universidad de São Paulo; Bennett Greenwood, Niven Narain, Vladimir Tolstikov y Michael Kiebish de BERG; Kyle Smith y Susan Hagen del Centro Médico Beth Israel Deaconess; Brice Emanuelli de la Universidad de Copenhague; y Young-Tae Chang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang. El financiamiento principal provino de los Institutos Nacionales de Salud y del Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán.