Células madre, el futuro frente a la diabetes

El proyecto de investigación liderado por Karim Hmadcha en el Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer) avanza hacia una nueva alternativa terapéutica basada en las células madre embrionarias frente a la diabetes, un problema de salud de primera magnitud por su elevada incidencia y por el alto coste sanitario que representa.

La investigación se centra en la fabricación de un medicamento celular capaz de liberar, de manera controlada, insulina en el momento y en la cantidad necesaria ante una elevación de la glucosa en sangre. Los trabajos de laboratorio, que comenzaron hace más de una década, consisten en manipular células madre para obtener células beta pancreáticas, que son productoras de insulina, y prepararlas de modo que sean aptas para el trasplante a pacientes diabéticos. La investigación se halla en la fase de producción del medicamento celular, en sala blanca; y previsiblemente, en el plazo de un lustro, los resultados abrirán la puerta a ensayos clínicos, en pacientes. "No podemos hablar de la curación de la diabetes. Se trata de dar un paso idéntico al descubrimiento de la insulina hace casi un siglo, en 1921", explica Karim Hmadcha.

Los inicios de esta investigación datan de 2003 en el Laboratorio Andaluz de Terapia Celular, en el campus de la Universidad Pablo de Olavide. "Comenzó como una apuesta de la consejería de Salud, coincidiendo con el aterrizaje en Sevilla de Bernat Soria, que es el director de todo el grupo", añade el científico principal. El equipo de investigación ha invertido una década de trabajos en laboratorio hasta conseguir una célula productora de insulina funcional. "Es decir, durante esos años se trataba de obtener una célula beta, a partir de una célula madre embrionaria, que produzca insulina cuando el organismo lo necesita, cuando aumenta la glucosa en sangre", precisa el científico principal.

El gran interés científico de las células madre embrionarias humanas reside en su capacidad multipotente; es decir, en la posibilidad que tienen de transformarse en cualquier tipo celular del organismo. El equipo del Cabimer logró, en 2014, obtener una célula beta funcional en laboratorio tras perfeccionar el proceso y los protocolos. Estos pasos colocaron a este equipo de investigación en el primer nivel mundial. "En 2014 dos equipos independientes, en EEUU y Canadá, también lograron obtener células funcionales productoras de insulina. En California un centro ha comenzado ya la captación de pacientes para un ensayo clínico", explica Karim Hmadcha.

El siguiente paso, en el que se encuentra embarcado el equipo del Cabimer, consiste en un nuevo proyecto para la fabricación del medicamento celular en sala blanca, lo cual se traduce en unos controles muy exigentes de calidad para garantizar la seguridad del medicamento. El proyecto, que se prolongará durante tres años, está dotado con una financiación de 110.000 euros del Instituto Carlos III y Fondos Feder.

"Estamos realizando tres procesos de obtención de la célula productora de insulina encapsulada en la sala blanca. Después haremos un informe y lo presentaremos a la Agencia del Medicamento", añade el científico. Una vez que el medicamento cuente con la autorización de la Agencia Española del Medicamento comenzará otra fase, el ensayo clínico. El tratamiento final consistirá en un trasplante de las células productoras de insulina.

La diabetes es una enfermedad autoinmune, es decir, es un problema que lleva al sistema inmunitario a atacar y a destruir las células beta pancreáticas encargadas de segregar la insulina. Las células trasplantadas serían también diana del ataque del sistema inmunitario. Para evitar su destrucción, las células productoras de insulina obtenidas en la sala blanca están encapsuladas; es decir, disponen de una coraza, un dispositivo que las protege, a la vez que permite la liberación de la insulina cuando aumenta la glucosa en sangre.

La nueva línea de terapia celular, en fase de investigación, consistirá en trasplantar al enfermo diabético el dispositivo que contiene las células beta obtenidas a partir de células madre embrionarias. Sería un "trasplante subcutáneo, de modo que, si ocurriera algo, se podría retirar con facilidad", asevera Hmadcha.

manipulación celular

El equipo de Karim Hmadcha comenzó a trabajar en 2004 con células madre embrionarias humanas cedidas por el Instituto Karolinska de Suecia. Las células madre embrionaria se obtienen de la masa celular interna de blasctoscitos sobrantes de programas de reproducción in vitro donados a la ciencia. Estas células se mantienen en cultivo durante largos periodos de tiempo sin perder sus cualidades. La principal características que tienen es la capacidad de dar lugar a cualquier tipo de célula del organismo.

Durante una década los investigadores han estudiado en modelos animales el proceso por el cual las células madre embrionarias se transforman en las células que dan lugar al corazón, al cerebro, y al resto de los órganos. El equipo de Bernat Soria, que cuenta desde 2004 con Karim Hmadcha, se centra en la búsqueda de soluciones a la diabetes, y logró la primera célula beta pancreática a partir de una célula madre embrionaria en 2008.

"El proceso se denomina diferenciación dirigida. Ayudamos a la célula madre a tomar la decisión para que dé lugar a células beta pancreáticas, y para ello la estimulamos mediante factores externos. Nunca manipulamos la genética de la célula, sólo le mostramos el camino", explica el científico principal del proyecto.

El trabajo del Cabimer es el primero, a nivel internacional, que ha conseguido células beta en un 50% a partir de células madre, cuando lo habitual de otras investigaciones similares es alcanzar en torno al 20-25%. Esta cifra se traduce en un alto grado de aprovechamiento de los recursos. "Obtenemos células beta funcionales cuando la mayoría de los equipos han logrado estas células pero sin llegar a ser funcionales. El objetivo no es sólo lograr la célula productora de insulina sino que además funcione cuando es necesario para el organismo", insiste el científico. El 50% en los resultados en la producción de estas células ha sido posible tras el perfeccionamiento del proceso de obtención.

Con la colaboración de reconocidos nombres del mundo académico y clínico, el equipo científico dirigido por Hmadcha en el Cabimer lo integran: Natalia Escacena, responsable de controles de calidad; Victoria Eugenia Jiménez, responsable de producción celular; María Gálvez, responsable de garantía de calidad; Vivian Capilla, postdoctoral; Nuria Mellado y Yolanda Aguilera, dos técnicos superiores encargadas del control de las células madre embrionarias; y Emilio Javier López, que ha defendido recientemente su tesis doctoral dedicada a la diferenciación celular.

Para alcanzar este proyecto este equipo abarca todas las facetas de la investigación (básica, con modelos animales y clínica) con la ambición de combatir la diabetes desde múltiples dianas: prevenir y revertir la enfermedad, modular al sistema inmune, y mejorar las terapias de las complicaciones (retinopatía, cardiopatía, pié diabético, etcétera). En el plazo de un lustro se espera que este proyecto comience a ver los resultados en los enfermos, de modo que si tiene éxito, evitará los pinchazos que requiere la terapia actual basada en la administración de insulina.