Investigadores del Ciber de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (
Ciber-BBN) están analizando n
uevos sistemas de macroencapsulación de
células beta, que combina un
hidrogel de alginato inyectable con un dispositivo implantable externo impreso en tres dimensiones (
3D), para el tratamiento de la
diabetes tipo 1.
Porque la
macroencapsulación celular (proteger las células dentro de una membrana semipermeable polímerica) ha demostrado un
gran potencial para
superar la
baja supervivencia de los
islotes pancreáticos trasplantados en las terapias para la
diabetes mellitus tipo 1. Además, sus propiedades superficiales parecen claves para que el implante sea exitoso.
Este trabajo, que forma parte de la tesis doctoral del investigador
Albert Espona-Noguera, se centra en el desarrollo de una macrocápsula externa que protege a las células beta que se encuentran embebidas en el
hidrogel interno y, al mismo tiempo, que permite la ubicación precisa del implante en el cuerpo.
Además, este sistema de encapsulación celular permite la
extracción de una
manera sencilla de los
injertos en caso de que e
l implante falle o se requiera la
renovación de las células terapéuticas. El estudio ha sido impulsado por la Unidad de Formulación de Medicamentos de la ICTS Nanbiosis, del grupo de
José Luis Pedraz, en colaboración con el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM, CSIC) también perteneciente al Ciber-BBN.
Efecto biológico en cuatro sistemas distintos
"En este estudio evaluamos el efecto biológico de la superficie de los dispositivos de macroencapsulación (
hidrofilicidad y
porosidad) en cuatro sistemas distintos. Dichos dispositivos fueron capaces de c
ontener con éxito células beta de rata integradas en hidrogeles de alginato, y aunque todos ellos mostraron una gran biocompatibilidad, la baja adhesión celular en la superficie de los hidrófobos podría reducir la respuesta inmunológica al implantarse", ha dicho Pedraz.
Concretamente, en este estudio las células beta encapsuladas dentro de todos los dispositivos mantuvieron su
función secretora de insulina pero sin embargo el dispositivo hidrófobo con un tamaño de poro más pequeño mostró mejores valores de
viabilidad celular y, por lo tanto, podría ser el mejor candidato para el desarrollo de una
terapia de reemplazo de células beta seguras en pacientes de
diabetes mellitus tipo 1.
En este sistema, el hidrogel de alginato proporciona una matriz de
apoyo inmunoprotectora donde las células beta permanecen integradas, mientras que el
dispositivo de macroencapsulación semipermeable confiere protección mecánica, así como un
fácil manejo y
recuperación.
"Nuestro objetivo era lograr un dispositivo de macroencapsulación
no degradable, con una
superficie funcional, biocompatible y capaz
de estabilizar el hidrogel de alginato interno, garantizando la bioseguridad del sistema y proporcionando
inmunoprotección. Además, el sistema de doble encapsulación debe garantizar la difusión apropiada de oxígeno, nutrientes y hormonas como la insulina, mientras que se mantiene la viabilidad y función biológica de las células beta", ha explicado el investigador.
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