Las inyecciones diarias de insulina son dolorosas e incómodas, por lo que los científicos están desarrollando implantes que pueden tratar la diabetes sin necesidad de inyecciones. Un nuevo implante parece particularmente prometedor porque produce oxígeno para proporcionar nutrientes a las células de los islotes implantados.
En la mayoría de las personas, las células de los islotes pancreáticos producen la insulina necesaria para mantener niveles adecuados de azúcar en sangre. Desafortunadamente, el sistema inmunológico de las personas con diabetes tipo 1 destruye estas células, por lo que la insulina debe inyectarse manualmente en el torrente sanguíneo.
Una alternativa a la inyección de insulina es la implantación de células de los islotes extraídas de cadáveres o derivadas de células madre. Si bien esto funciona en muchos casos, los pacientes deben tomar inmunosupresores de por vida para evitar que estas células sean rechazadas.
Los científicos han intentado envolver las células de los islotes en implantes diminutos y flexibles que protegen a las células del sistema inmunológico del huésped pero aún permiten que la insulina producida por estas células se difunda en el torrente sanguíneo. Sin embargo, estos implantes también impiden que el oxígeno necesario para la vida entre en las células, lo que significa que las células no viven tanto tiempo.
Algunos implantes abordan esta deficiencia incorporando cámaras de oxígeno precargadas o agentes químicos que producen oxígeno. Sin embargo, con el tiempo, el oxígeno y los reactivos se agotan, por lo que es necesario reemplazar o rellenar el implante.
Un equipo del MIT y del Boston Children's Hospital desarrolló recientemente un nuevo dispositivo en busca de una alternativa a más largo plazo.
El dispositivo alberga cientos de miles de células de los islotes y una membrana de intercambio de protones, que separa el vapor de agua (que se encuentra naturalmente en el cuerpo humano) en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se difunde inofensivamente, mientras que el oxígeno ingresa a la cámara de almacenamiento del implante. Una membrana respirable en la cámara de almacenamiento permite que el oxígeno fluya a la cámara de almacenamiento que contiene las células de los islotes.
Para activar la división del vapor de agua se necesita un pequeño voltaje, que se transmite de forma inalámbrica desde una bobina magnética externa a la antena del implante. Las bobinas se pueden adherir a la piel del paciente, inmediatamente adyacente al sitio del implante.
En experimentos con ratones diabéticos, a un grupo se le implantó un dispositivo productor de oxígeno completo debajo de la piel, mientras que a otro grupo se le implantó un dispositivo no productor de oxígeno que contenía solo células de los islotes pancreáticos. Si bien a ambos grupos de roedores les fue bien inicialmente, el grupo no oxigenado desarrolló hiperglucemia en aproximadamente dos semanas.
Los planes actuales son realizar ensayos en animales más grandes y luego ensayos clínicos en humanos. Se espera que esta tecnología también pueda utilizarse para producir otros tipos de proteínas terapéuticas para tratar otras enfermedades. De hecho, el dispositivo se ha utilizado para apoyar la producción de eritropoyetina por parte de las células, una proteína que estimula la producción de glóbulos rojos.
"Los pacientes con una variedad de enfermedades requieren una ingesta de proteínas exógenas, a veces con mucha frecuencia", dijo Daniel Anderson, profesor del MIT y autor principal del estudio. "Si pudiéramos reemplazar la necesidad de infusiones cada dos semanas con un único implante que funcione a largo plazo, creo que eso realmente podría ayudar a muchos pacientes".