Nuevo método de criopreservación de islotes pancreáticos marca un gran avance en la investigación de la cura de la diabetes
Investigadores de la Universidad de Minnesota Twin Cities y Mayo Clinic pudieron almacenar pequeñas gotas encapsuladas con células de los islotes pancreáticos a temperaturas muy bajas durante un máximo de nueve meses y luego usar nuevas técnicas de recalentamiento para devolverlos a su estado original antes del trasplante. Se muestra un enfoque estudiado por el equipo, que utiliza láseres para recalentar rápidamente gotas de islotes crioconservadas. Crédito: Zhan, L., Rao, JS, Sethia, N. et al., Universidad de Minnesota.
Investigadores médicos y de ingeniería de la Universidad de Minnesota Twin Cities y Mayo Clinic han desarrollado un nuevo proceso para almacenar con éxito células de islotes pancreáticos especializadas a temperaturas muy bajas y recalentarlas, lo que posibilita el trasplante de islotes a pedido. El gran descubrimiento en la crioconservación es un gran paso adelante en la cura de la diabetes.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, la diabetes es la séptima causa principal de muerte en los Estados Unidos y representa casi 90 000 muertes cada año. Si bien el control de la diabetes ha mejorado mucho durante los 100 años desde el descubrimiento de la insulina, incluso los métodos más modernos siguen siendo un tratamiento para la afección en lugar de una cura.
Trasplante de células de los islotes pancreáticosun proceso en el que los médicos toman grupos de células de un páncreas sano y transferirlos a un receptor, que luego comienza a producir y liberar insulina por su cuenta es un método que se está explorando para curar la diabetes. Una de las principales limitaciones de este enfoque es que los trasplantes de un solo donante a menudo son insuficientes para lograr la independencia de la insulina en el receptor. Con frecuencia, se requieren dos, tres o más infusiones de islotes de donantes, lo que agrega riesgos asociados con intervenciones quirúrgicas repetidas y rondas múltiples de inducción de inmunosupresión fuerte.
Una estrategia para superar el problema del suministro de donantes es agrupar islotes de múltiples donantes, logrando una alta dosis de islotes con una sola infusión. Este proceso está limitado por la incapacidad de almacenar islotes de forma segura durante largos períodos de tiempo. Investigaciones anteriores han demostrado que el almacenamiento se limita a 48 a 72 horas antes del trasplante.
En una nueva investigación publicada en Nature Medicine, investigadores de la Universidad de Minnesota han desarrollado un nuevo método de criopreservación de islotes que resuelve el problema de almacenamiento al permitir preservación a largo plazo y con control de calidad de las células de los islotes que se pueden agrupar y usar para el trasplante.
El estudio fue dirigido por John Bischof, Ph.D., un distinguido profesor y director de ingeniería mecánica de la Universidad McKnight. del Instituto de Ingeniería en Medicina de la Universidad, y Erik Finger, MD, Ph.D., profesor asociado de cirugía en la Facultad de Medicina de la Universidad de Minnesota, M Health Fairview. Tanto Bischof como Finger forman parte del Centro de Investigación de Ingeniería de Tecnologías Avanzadas para la Preservación de Sistemas Biológicos (ATP-Bio) de la Fundación Nacional de Ciencias y codirigen el Centro de Preservación de Órganos de la Universidad de Minnesota.
Investigadores de la Universidad de Minnesota Twin Cities y la Clínica Mayo pudieron almacenar pequeñas gotas encapsuladas con células de los islotes pancreáticos a temperaturas muy bajas durante un máximo de nueve meses y luego usar técnicas novedosas de recalentamiento para devolverlas a su estado original antes del trasplante. Este video muestra un enfoque estudiado por el equipo, que utiliza láseres para recalentar rápidamente gotas de islotes crioconservados. Crédito: Universidad de Minnesota.
El estudio encontró:
- Mediante el uso de un sistema criomesh especializado, se eliminó el exceso de líquido crioprotector, lo que permitió un rápido enfriamiento y recalentamiento en el del orden de decenas de miles de grados por segundo, evitando la formación de hielo problemática y minimizando la toxicidad.
- Este nuevo método de crioconservación demostró altas tasas de supervivencia celular y funcionalidad (90 % para células de islotes de ratón y aproximadamente 87 % para células de cerdo y células de los islotes humanos), incluso después de nueve meses de almacenamiento. El almacenamiento con este enfoque potencial de criopreservación es teóricamente indefinido.
- En ratones, el trasplante de estas células de los islotes criopreservadas curó la diabetes en el 92 % de los receptores dentro de las 24 a 48 horas posteriores al trasplante.
- Estos Los resultados sugieren que este nuevo protocolo de criopreservación puede ser un medio poderoso para mejorar la cadena de suministro de islotes, lo que permite la combinación de islotes de múltiples páncreas y, por lo tanto, mejora los resultados de los trasplantes que pueden curar la diabetes.
«Nuestro trabajo proporciona el primer protocolo de criopreservación de islotes que logra simultáneamente una alta viabilidad y función en un protocolo clínicamente escalable», dijo Bischof. «Este método podría revolucionar la cadena de suministro para el aislamiento, la asignación y el almacenamiento de islotes antes del trasplante. Mediante la combinación de islotes crioconservados antes del trasplante de múltiples páncreas, el método no solo curará a más pacientes, sino que también hará un mejor uso del preciado regalo del donante. páncreas».
Los investigadores también señalaron que este método tiene la capacidad de ampliarse para llegar a un gran número de personas en todo el mundo que padecen esta enfermedad progresivamente debilitante.
«Este emocionante El desarrollo de nuestro equipo de investigación multidisciplinario aporta enfoques de ingeniería para resolver un importante desafío médico: la cura de la diabetes», dijo Finger. «A pesar de décadas de investigación, el trasplante de islotes ha permanecido ‘a la vuelta de la esquina’; siempre con una gran promesa, pero nunca del todo al alcance. Nuestra técnica para criopreservar islotes para trasplante podría ser un paso significativo para lograr finalmente ese noble objetivo».
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La investigación celular ofrece esperanza para el tratamiento de la diabetes Más información: Li Zhan et al, La criopreservación de islotes pancreáticos mediante vitrificación logra una alta viabilidad, función, recuperación y escalabilidad clínica para el trasplante, Nature Medicine (2022). DOI: 10.1038/s41591-022-01718-1 Información de la revista: Nature Medicine
Proporcionado por la Universidad de Minnesota Cita: Nuevo método de criopreservación de islotes pancreáticos marca un gran avance para investigación de la cura de la diabetes (23 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-method-pancreatic-islet-cryopreservation-breakthrough.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.