Terapia génica en Diabetes mellitus Tipo 1

Terapia génica sustitutiva para la diabetes: manipulación genética de tejidos extrapancreáticos.

Manipulación del hígado: El hígado fue el primer tejido extrapancreático manipulado genéticamente para producir insulina. En ratones transgénicos demostramos que la expresión del gen de la insulina bajo el control del promotor de la fosfoenolpiruvato carboxicinasa (que se activa durante el proceso diabético) contrarrestaba las alteraciones diabéticas a nivel hepático y reducía parcialmente la hiperglucemia. Desde entonces, la mayoría de aproximaciones de terapia génica para expresar insulina extrapancreáticamente han utilizado el hígado como órgano diana. En la mayoría de los estudios, la expresión del gen de la insulina es regulada mediante el uso de promotores sensibles a los niveles circulantes de glucosa, como el de la piruvatocinasa. 

 

Sin embargo, la respuesta de secreción de la hormona es inadecuada, ya que el control transcripcional mediado por glucosa es demasiado lento, de manera que se prolonga la hiperglucemia después de las comidas y existe un riesgo de hipoglucemia varias horas más tarde. Una alternativa a la introducción del gen de la insulina es conseguir diferenciar las células hepáticas a células productoras de insulina mediante la expresión de genes clave para la diferenciación de las células beta pancreáticas. 

Células hepáticas de ratón o de hígado fetal humano se pueden manipular in vitro hasta conseguir células productoras de insulina. De una forma similar, la transferencia mediante vectores virales de genes involucrados en la diferenciación de células beta (Pdx-1, NeuroD, Ngn3) a hígado de ratones puede llevar a la formación de células productoras de insulina en este tejido.

Bibliografía: E. Ayuso, C. Mann, X. Anguela, F. Bosch. Aproximaciones de terapia génica. Avances en diabetología [revista en Internet]. 2010; 26(10). Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1134323010610022

Stem cells en Diabetes Mellitus Tipo 1

Tejido fetal como fuente de células madre de islotes de Langerhans

Varios grupos de investigadores trabajan en el uso de tejido fetal como fuente potencial de células progenitoras de islotes. Tomando como modelo experimental al ratón se ha comparado la capacidad de producción y secreción de insulina de varias fuentes de células madre al ser implantados en ratones inmunológicamente desnudos (tejido humano fetal fresco, islotes humanos purificados, islotes cultivados) encontrándose que el contenido y la producción de insulina era inicialmente mayor en el tejido fetal fresco y en los islotes purificados. Sin embargo, con el tiempo la concentración de insulina se mantuvo en el implante de islotes purificados y disminuyó en el de tejido crudo.

Cuando se implantaron los islotes cultivados, la producción de insulina empezó a aumentar progresivamente en el curso de 3 meses. Tomando estos resultados en conjunto, se aprecia que el cultivo previo al implante mejora las condiciones globales al ser transplantadas además de ser capaz de estimular la actividad de células madre que generan nuevas células b y/o islotes. A pesar de estos promisorios elementos, la mayoría de las investigaciones han concluido en que es bastante difícil lograr la expansión celular en cultivos de islotes fetales.

Bibliografía: V. Bermúdez, C. Cano, M. Medina, M. Ambard, A. Souki, E. Leal, M. Lemus, S. Espinoza, H. Seyfi, J. Andrade y F. Bermúdez Arias. Nuevas Opciones en el tratamiento de la Diabetes Mellitus Tipo 1: Células Madre y Diabetes. Universidad del Zulia. Disponible en: http://www.revistaavft.com/avft_21_2_2002/4.pdf

Insulina transgénica: Diabetes mellitus

Mediante el uso de ingeniería genética y biotecnología se han logrado crear análogos de insulina de naturaleza transgénica que tienen efectos beneficiosos para el tratamiento y control de la diabetes, muchos todavía no han sido aprobados para su uso debido a que se siguen estudiando; aunque otros ya presentados y permitidos para su venta tenemos: 

Insulina Aspart: es idéntica estructuralmente a la insulina humana regular salvo por la sustitución de la prolina en la posición 28 de la cadena B por un ácido aspártico, lo que reduce la tendencia a la agregación de los monómeros.

Insulina Lispro: esta insulina presenta la siguiente modificación estructural respecto a la insulina humana regular responsable de la disminución de la tendencia a la autoasociación: el intercambio entre la prolina de la posición 28 de la cadena B por la lisina de la posición 29.

Bibliografía: A. Alonso, O. Palacios, M. Arroyo y L. Morante. Las nuevas insulinas: Revisión. Información Terapéutica del Sistema Nacional de Salud [revista en Internet]. 2004; 28(2). Disponible en: http://www.msssi.gob.es/biblioPublic/publicaciones/docs/vol28_2insulinas.pdf

ADN recombinante: Diabetes Mellitus

Análogos de Insulina

Se han realizado considerables esfuerzos para desarrollar la insulina, ideal en el tratamiento de la diabetes mellitus (DM). La tecnología recombinante del ácido desoxiribonucleico (ADN) ha permitido el desarrollo de la insulina humana; sin embargo, esta no ha resuelto totalmente los problemas relacionados con la inmunogenicidad, entre otros problemas. Por tanto, las nuevas tecnologías son aplicadas para crear los análogos de insulina. 

 

En la actualidad se dispone de tres análogos de insulina de acción rápida: la insulina lispro, la aspártica y la glulisina, y de tres análogos de acción prolongada: la insulina glargina, detemir y el albulin.

Bibiografía: M. Licea. Análogos de insulina. Revista cubana de endocrinología [revista en Internet] 2006; 17(3). Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1561-29532006000300005 

ADN recombinante en la naturaleza

Recombinación bacteriana a través de plásmidos

Los plásmidos son secuencias de ADN extracromosómicas que tienen la capacidad de reproducirse autónomamente y, algunos, de pasar de una célula a otra y convertirse en parte integrante del cromosoma que los acoge. Los plásmidos llevan consigo genes en grado de conferir particularidades fenotípicas a las bacterias que los contienen, como la resistencia a los antibióticos. 

Este tipo de estructuras propias de las bacterias son muy útiles para cumplir con la infectividad, debido a que sirven como portadores de características genéticas y fenotípicas; han sido muy estudiados debido a que las bacterias generan resistencia mediante este mecanismo intrínseco. Mediante los plásmidos las bacterias recombinan su genoma con otras bacterias sin la necesidad de reproducirse. 

Bibliografía: Unión Vegetariana Internacional [sede Web]. Dresde: Román David; 2015 [acceso 29 de noviembre de 2015]. Ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante. Disponible en: http://www.ivu.org/spanish/trans/ssnv-genetic.html

Prueba molecular para Diabetes Mellitus

La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) se define genéticamente como una enfermedad compleja originada por la interacción del medio ambiente y los genes, que se encuentran ubicados en diferentes regiones del genoma humano. Los avances científicos en el área de biología molecular e ingeniería genética permitieron identificar mediante la PCR, el gen calpaína 10 (CAPN10), localizado en 2q37.3, que constituye un gen de susceptibilidad para esta enfermedad. La asociación alélica y haplotípica observada de los polimorfismos de nucleótido simple (SNP) 19, 43 y 63 en poblaciones amerindias y algunas europeas confirmaría estos resultados.

En esta investigación se postuló que los SNP 19, 43 y 63 del gen CAPN10 estaban asociados a DM2 en la población peruana. Se analizaron 45 pacientes diabéticos y 58 familiares no diabéticos. Además de los factores de riesgo como la obesidad, el índice de masa corporal (IMC), la hipertrigliceridemia (HTG), la hipertensión arterial (HTA) y la hipercolesterolemia (HC), se identificaron –mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR)– los SNP 19, 43 y 63 del CAPN10. Se analizaron los resultados utilizando las pruebas de equilibrio de Hardy-Weinberg y el análisis de regresión logística condicional. Se observó asociación del SNP19 a DM2 (χ2= 8,31; p= 0,01) e IMC, HTG e HC en familias diabéticas peruanas.

Bibliografía: M. Paredes, F. Lizaraso, R. Lissón, E. Rodríguez, J. Calderón, J. Huapaya. Asociación del SNP19 del gen calpaína 10 a diabetes mellitus tipo 2 y factores de riesgo en población peruana. Avances en diabetología [revista en Internet] 2010; 26(184-8). Disponible en: http://www.sediabetes.org/gestor/upload/revistaAvances/avances%2026_3%20web.pdf#page=50 

Pueba de tamizaje y confirmatoria para Diabetes

Prueba de tamizaje: Examen de Glucemia

Es un examen que mide la cantidad de un azúcar llamado glucosa en una muestra de sangre. La glucosa es una fuente importante de energía para la mayoría de las células del cuerpo, por ejemplo, las del cerebro. Los carbohidratos que se encuentran en las frutas, los cereales, el pan, la pasta y el arroz se transforman rápidamente en glucosa en el cuerpo. Esto eleva el nivel de glucosa en la sangre.

Las hormonas producidas en el cuerpo ayudan a controlar los niveles de glucosa en la sangre.

Prueba confirmatoria: Examen de A1C

Es un examen de laboratorio que muestra el nivel promedio de azúcar (glucosa) en la sangre durante los últimos tres meses. Este examen muestra qué tan bien está controlando usted la diabetes y también sirve para determinar un diagnóstico acertado de diabetes.

Se necesita una muestra de sangre. Hay disponibilidad de dos métodos:

- Sangre que se extrae de una vena (venopunción). Esto se hace en un laboratorio.
- Punción en el dedo. Esto se puede hacer en el consultorio médico o le pueden recetar un equipo que usted puede usar en casa.

Bibliografía: Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU. [sede Web]. Seattle: Brent Wisse; 2014 [acceso 15 de noviembre de 2015]. Examen de glucemia. Disponible en: https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003482.htm 

Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU. [sede Web]. Seattle: Brent Wisse; 2014 [acceso 15 de noviembre de 2015]. Examen de A1C. Disponible en: https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003640.htm