Terapia con células madre para diabetes

Célula madre  es una célula totipotente/pluripotente o multipotente, capaz de generar uno o más tipos de células diferenciadas y que además posee la capacidad de autorrenovación. En los animales superiores, cuando nos referimos a células madre, pensamos en las células totipotentes embriónicas, que a su vez se clasifican en los siguientes grupos: células madre embriónicas (ES), células madre germinales (EG) y células madre de los teratomas y teratocarcinomas. Sin embargo, la mayoría de los tejidos adultos que forman parte del organismo de estos animales superiores, poseen la capacidad intrínseca de auto renovarse, a partir de poblaciones celulares que permanecen remanentes en quiescencia durante la vida del animal, pero que mantienen la capacidad de diferenciación. Este proceso ha abierto una nueva era en la llamada medicina regenerativa, que no es más que aprovechar los mecanismos naturales de renovación celular para reparar los tejidos dañados. Sin embargo, este nuevo concepto en la medicina no solo ha planteado nuevas posibles vías terapéuticas de estudio, tales como las llamadas terapias celulares, sino que también ha abierto sin duda la "caja de pandora", que exige no solo un debate científico sino ético por parte de la sociedad en general.

La diabetes tipo 1 es caracterizada por deficiencia de células beta que tiene un fallo en la homeostasis de la glucosa lo que ocasiona una variedad de complicaciones severas que ha llevado a la generación de  células secretoras de  insulina procedentes de células madres embrionarias y adultas  pero no tienen la funcionalidad completa de las células beta. Al considerar que ni la predicción ni la prevención sirve para evitar  la aparición de la DM1, la sustitución de las células ß  por islotes procedentes de cadáveres es la única terapia disponible que permite el control de la glucosa sanguínea  sin recurrir a la terapia exógena con insulina. El alotrasplante de islotes pancreáticos se ha demostrado que es capaz de normalizar los niveles de glucosa sanguínea y de bloquear el progreso de las complicaciones que van asociadas a esta enfermedad. Por tanto es el trasplante de islotes pancreáticos  procedentes de donantes lo que ha establecido la terapia celular en la diabetes mellitus.

Referencia:
http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1561-29532004000200007
http://www.analesranf.com/index.php/mono/article/viewFile/949/937

Terapia génica en Diabetes

¿Qué es la terapia génica?
Es un tratamiento médico que consiste en manipular la información genética de células enfermas para corregir un defecto genético o para dotar a las células de una nueva función que les permita superar una alteración.

Existen tres formas de tratar enfermedades con estas terapias: 

• Sustituir genes alterados.
• Inhibir o contrarrestar efectos dañinos.
• Insertar genes nuevos.

Terapia génica en la Diabetes:

En el caso de la diabetes, el objetivo principal de la terapia génica, es generar una fuente de células que produzcan insulina en respuesta proporcionada a los niveles de glucosa, y que puedan ser transplantados sin la necesidad de utilizar sistemas que supriman la inmunidad de los pacientes. Además, existe la perspectiva de intervenir sobre la propia respuesta inmune responsable de la destrucción de las células beta, para impedir el desarrollo de tal proceso destructivo y prevenir la enfermedad.  

Las estrategias sobre las que se está trabajando para intentar conseguir la curación de la diabetes, son las siguientes:

1) Terapia génica para prevenir el desarrollo de la diabetes tipo 1: Modificar el sistema inmune para evitar el rechazo de las células beta: Los pacientes con diabetes tipo 1 tienen una pérdida completa de las células beta que producen la insulina, como consecuencia de un proceso autoinmune. 

2) Terapia génica dirigida a la curación de la diabetes tipo 1: 

a.- Promover la formación o regeneración de células beta: Una vez que el proceso inmunológico ha destruido una parte mayoritaria de la masa celular que produce la insulina, la deficiencia de esta hormona desencadena una serie de alteraciones metabólicas que son las causantes de la aparición de la fase clínica de la enfermedad.

En esa situación, las estrategias que permitan la regeneración o reemplazamiento de las células beta perdidas, serían las más adecuadas para curar la diabetes, ya que las células beta tienen la compleja maquinaria dedicada a mantener el control estricto de los niveles de glucosa, que hasta el momento no se ha podido imitar. 

b.- Generación de células no-beta productoras de insulina: Como consecuencia de la dificultad para obtener células beta pancreáticas, grupos de investigadores han iniciados diferentes trabajos para generar células no-beta que secreten insulina en respuesta a los niveles de glucosa.

Se han realizado estudios con muchos tipos celulares, pero los más interesantes y que crean mayores expectativas como potenciales fuentes para crear células productoras de insulina, son los hepatocitos, las células que forman parte del hígado y que tienen importantes funciones metabólicas para el organismo.

Terapia génica en diabetes tipo 2

Referencias:

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/genetica/contenido14.htm

http://www.terapiagenica.es/wordpress/2008/01/27/diabetes-tipo-1/

http://www.elsevier.es/sites/default/files/elsevier/pdf/4/4v22n04a13046057pdf001.pdf

Ejemplo de transgénico: La Insulina

Gracias al desarrollo de la ingeniería genética se consigue la síntesis de la insulina mediante técnicas biotecnológicas.

El procedimiento llevado a cabo fue muy ingenioso, utilizando las bacterias Escherichia coli como factorías en miniatura para producir de forma separada las cadenas A y B de la insulina humana, introduciendo para ello los genes  que las codifican en las bacterias mediante un vector (pBR322). Posteriormente se llevaba a cabo la purificación, plegamiento y unión in vitro de las cadenas, mediante la oxidación de las cisteínas para formar los puentes disulfuro de la proteína activa.

El resultado fue una insulina humana (denominada comercialmente Humulin), más barata de producir, potente y segura, ya que no mostraba los problemas que producían las homólogas animales. Empezó a distribuirse a principios de los años 80 como tratamiento contra la diabetes, siendo la primera proteína recombinante aprobada como medicamento.

Referencia:
http://naukas.com/2012/01/05/exitos-transgenicos-la-insulina/
http://www.soitu.es/soitu/2009/03/03/salud/1236098657_242635.html
http://suite101.net/article/transgenicos-o-recombinantes-frmacos-que-salvan-miles-de-vidas-a22428

Genoteca

Es una colección de clones cada uno de los cuales contiene un vector al que se le ha insertado un fragmento de ADN derivado del ADN o el ARN totales de la célula o tejido. Con el tamaño suficiente, la colección de clones debería contener, todas las secuencias existentes en la fuente original de ADN, es decir, debería contener muestras de todo el ADN del organismo. Es posible buscar en la genoteca un clon con un fragmento de ADN de interés mediante métodos sensibles de detección capaces de detectar dicho fragmento entre millones de clones diferentes.

Usos que se le pueden dar a una genoteca:
- El aislamiento de secuencias y genes: punto de partida para el estudio molecular.
- La conservación del genoma: la excepcionalidad de una muestra biológica aconseja conservar su material genético (restos arqueológicos, especies en extinción, individuos con patologías únicas).

- Estudio de la secuencia genómica: conocer la secuencia completa de un genoma implica su clonación previa.

 Las genotecas permiten disponer en cualquier momento de secuencias de ADN de posible interés biomédico.

Bibliografia:
http://es.wikipedia.org/wiki/Genoteca
http://uvigen.fcien.edu.uy/utem/herramgen/03_clonacion.htm
http://www.medmol.es/tecnicas/32/

ADN recombinante en la naturaleza

La tecnología del ADN recombinante permite el aislamiento de un gen de un organismo para introducirlo en otro. Entre sus aplicaciones se encuentra la producción de grandes cantidades de la proteína codificada por dicho gen, como por ejemplo proteínas humanas en cantidad suficiente para que puedan ser utilizadas como fármacos. Las proteínas obtenidas por esta técnica se denominan proteínas recombinantes

La tecnología de ADN recombinante se desarrolla en tres pasos: el aislamiento del gen de interés, la clonación y expresión de dicho gen, y la producción a gran escala dela proteína codificada por el gen. Cada uno de estos procesos precisa de unas herramientas la mayoría de las cuales son ofrecidas por la propia naturaleza.

Referencia:
http://es.scribd.com/doc/46796018/ADN-Recombinante

ADN recombinante en Diabetes

La ingeniería genética ha permitido tratar a los pacientes con diabetes, mediante la utilización de ADN recombinante, este mecanismo permite que la insulina humana pueda producirse en otros organismos y así poder utilizarla para el tratamiento de pacientes.

1: aislar el gen.

2: preparar el ADN diana.

3: insertar el gen de la insulina en el plásmido para su recombinación.

4: insertar el plásmido en la célula que puede ser una bacteria.

5: el plásmido se multiplica, cuando la bacteria se reproduce también contiene el gen de insulina.

6: las moléculas de insulina humana producidas por las bacterias deben ser purificadas.

7: muchas personas con diabetes se tratan con insulina producida por bacterias que es geneticamente compatible con su cuerpo..

Vocabulario:

Plásmidos: son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADNcromosómico. 

Referencia:

http://www.iptv.org/exploremore/ge/what/insulin.cfm

Mecanismos moleculares del daño microvascular de la diabetes mellitus.

Las complicaciones vasculares de la diabetes mellitus están representadas por la macroangiopatía y la microangiopatía. La última afecta los pequeños vasos de la retina, los riñones y los nervios periféricos y causa severos daños a los pacientes afectados. En esta revisión se tratan los mecanismos básicos implicados en la microangiopatía, que comprenden la activación de la proteín quinasa C, la formación de los productos finales de la glicosilación avanzada, la reducción de aldosas y el estrés oxidativo. El conocimiento de estos procesos es importante para el diseño de nuevos fármacos que logren prevenir o retrasar el desarrollo de estas complicaciones.

Referencia:
http://www.cocmed.sld.cu/no84/n84rev2.htm