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Biotecnología

Una 'app' controla células modificadas para producir insulina automáticamente

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La investigación ha confiado en la optogenética para activar las células con pulsos de luz LED. El enfoque podría ser aplicado a pacientes diabéticos para que no tengan que monitorizar y controlar sus niveles de glucosa constantemente

  • por Emily Mullin | traducido por Teresa Woods
  • 03 Mayo, 2017

Unos científicos chinos han empleado un smartphone y una técnica llamada optogenética para controlar células para que entreguen insulina a ratones diabéticos. El enfoque podría ser empleado para monitorizar continuamente los niveles de glucosa en sangre de pacientes diabéticos y producir la cantidad de insulina requerida de forma automática.

Los investigadores modificaron las células humanas con un gen fotosensible presente en plantas para que produzcan insulina a demanda cuando se activan por luces LED alimentadas inalámbricamente. Las luces y las células de diseño se colocaron en unos pequeños discos flexibles que se injertaron en la espalda de los ratones.

Una app de móvil personalizada enciende las luces LED y ajusta la intensidad de la luz. Los investigadores expusieron a los ratones diabéticos a alrededor de cuatro horas de luz al día, lo que les permitió estabilizar la producción normal de insulina en el riego sanguíneo durante dos semanas.

La optogenética es un campo emergente que emplea proteínas fotosensibles para regular actividades biológicas dentro del cuerpo. La técnica ha sido concebida para tratar un abanico de enfermedades, incluido el párkinson y la esquizofrenia. El primer ensayo humano de optogenética está en curso y su objetivo es devolver la vista a pacientes con retinosis pigmentaria, un trastorno ocular degenerativo que causa la ceguera.

Los investigadores, que publicaron su investigación en la revista Science Translational Medicine, dicen que el sistema fue inspirado por el concepto de "hogar inteligente" que incluye dispositivos de iluminación, calefacción y electrónicos que se comunican entre sí y pueden ser controlados en remoto mediante apps de smartphone u ordenador.

Afirman que controlar células en remoto podría "allanar el camino para una nueva era de medicina de precisión personalizada, digitalizada y globalizada".

El profesor de la Universidad Normal del Este de China y uno de los autores principales del trabajo, Haifeng Ye, dice que su objetivo es crear "un monitor de glucosa en sangre totalmente automático y un sistema terapéutico para diabetes" capaz de monitorizar la enfermedad continuamente, 24 horas al día, y compartir los datos vía smartphones.

En la diabetes de tipo I, el páncreas no produce suficiente insulina, una hormona necesaria para convertir el azúcar, o la glucosa, en energía. Actualmente, la gente que padece de diabetes de tipo I necesita administrarse varias inyecciones de insulina a diario o llevar una bomba de insulina que la entrega a través de un tubo de plástico insertado en la piel. Alrededor de 1,25 millones de niños y adultos estadounidenses tiene diabetes del tipo I, según la Asociación Estadounidense de Diabetes.

La optogenética es un campo que no ha hecho más que arrancar. Dos de sus principales desafíos consisten en identificar el mejor tipo de frecuencia de luz y averiguar cómo dirigirla en la intensidad correcta para estimular las células.

En personas, se podrían conseguir resultados similares con una pulsera LED para evitar la necesidad de injertar discos en la espalda, explica el biólogo molecular de la Universidad de Wyoming (EEUU) Mark Gomelsky que revisó el trabajo de Ye y escribió un artículo sobre él. Las células modificadas todavía tendrían que inyectarse, un proceso cuya frecuencia necesaria no está clara.

Gomelsky dice que la técnica del equipo chino tal vez no sea el mejor enfoque para tratar la diabetes de tipo I, especialmente desde que la Agencia de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) aprobó el año pasado la primera bomba de insulina totalmente automatizada. Pero señala que las células modificadas para producir fármacos genéticamente codificados y controladas en remoto podrían ser utilizadas para tratar otras enfermedades.

Otro posible problema con las terapias controladas por smartphone es la seguridad. Ye reconoció que la app podría ser vulnerable al hackeo, pero asegura que los ingenieros de software podrían resolver eso fácilmente al instalar una llave de encriptación.

Biotecnología

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