En los últimos años, se han presentado innumerables avances en diabetes para dar soluciones a los 537 millones de adultos que viven actualmente con esta patología en todo el mundo, según los datos de la Federación Internacional de Diabetes (FID). En este contexto, ingenieros del MIT han presentado un prometedor enfoque para tratar la diabetes tipo 1. Se trata de implantar células pancreáticas que puedan producir insulina cuando sea necesario, lo que tendría un gran impacto en la vida de los pacientes, debido a que no tendrían queinyectarse frecuentemente insulina.
Los investigadores tuvieron que hacer frente a uno de los problemas que presenta esta estrategia: una vez que las células se implantan, estas se pueden quedar sin oxígeno y dejar de producir insulina. Para poner fin a este problema, los ingenieros del MIT han diseñado un nuevo dispositivo que logra producir oxígeno con vapor de agua que se encuentra en el cuerpo.
"Se puede pensar en esto como un dispositivo médico vivo hecho de células humanas que secretan insulina"
El equipo del MIT adoptó un enfoque diferente que potencialmente podría generar oxígeno de forma indefinida, dividiendo el agua. Para ello se utilizó una membrana de intercambio de protones, una tecnología originalmente implementada para generar hidrógeno en celdas de combustible, ubicada dentro del dispositivo. Esta membrana puede dividir el vapor de agua (que se encuentra en abundancia en el cuerpo) en hidrógeno, que se difunde sin causar daño, y oxígeno, que entra en una cámara de almacenamiento que alimenta las células a través de una membrana delgada y permeable al oxígeno.
Los autores pusieron a prueba el sistema en ratones diabéticos. Un grupo de roedores recibió el dispositivo con una membrana que divide el agua y genera oxígeno, mientras que a otro se le implantó un dispositivo que contenía células sin oxígeno suplementario. El primer grupo podía mantener niveles normales de glucosa en sangre, comparables a los de los animales sanos, durante al menos un mes. Sin embargo, los ratones que recibieron el dispositivo no oxigenado se volvieron hiperglucémicos en dos semanas.
Daniel Anderson, profesor del Departamento de Ingeniería Química del MIT, miembro del Instituto Koch y principal autor del estudio, afirma que se puede pensar en esto como un dispositivo médico vivo hecho de células humanas que secretan insulina, junto con un sistema electrónico de soporte vital. "Estamos entusiasmados con el progreso hasta ahora y somos realmente optimistas de que esta tecnología podría terminar ayudando a los pacientes”, señala.
"Creemos que algún día podrían proporcionar una forma completamente nueva de tratar la diabetes"
Tras la investigación con roedores, los investigadores del MIT planean dar el siguiente paso, adaptando el dispositivo para probarlo en animales más grandes y, tras estas pruebas, en humanos. Para uso humano, esperan desarrollar un implante que sea aproximadamente del tamaño de una barra de chicle. También planean probar si el dispositivo puede permanecer en el cuerpo durante períodos más largos de tiempo.
"Los materiales que hemos utilizado son inherentemente estables y de larga duración, por lo que creo que ese tipo de operación a largo plazo está dentro del ámbito de lo posible, y en eso estamos trabajando", afirma el investigador del MIT Siddharth Krishnan, otro de los autores principales del artículo.
Además de su uso en diabetes, los autores estudian su utilización en otras patologías. “Existe una variedad de enfermedades en las que los pacientes necesitan tomar proteínas de forma exógena, a veces con mucha frecuencia. Si podemos reemplazar la necesidad de infusiones cada dos semanas con un único implante que pueda actuar durante mucho tiempo, creo que eso realmente podría ayudar a muchos pacientes”, concluye Anderson.