Las células miméticas de diseño de células β proporcionan un control glucémico en circuito cerrado

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Endocrinología
• Biología sintética

Sus antecedentes:

• La diabetes mellitus implica una desregulación crónica de la glucosa en sangre debido a la pérdida de células beta (DT1) o a una disminución de la sensibilidad y liberación de insulina (DT2).
• Los tratamientos actuales a menudo luchan con el control de la glucosa a largo plazo y las complicaciones.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar "células de diseño" terapéuticamente aplicables y sensibles a la glucosa utilizando una ingeniería celular humana mínima.
• Establecer sistemas biológicos sintéticos para el tratamiento de la diabetes tipo 1 y tipo 2.

Principales métodos:

• Células humanas diseñadas con un circuito sintético que acopla la entrada de calcio mediada por glucólisis a un sistema de excitación-transcripción.
• Expresión terapéutica controlada de los transgenes en respuesta a los niveles de glucosa.
• Células modificadas implantadas en modelos de ratón de diabetes tipo 1 y tipo 2.

Principales resultados:

• Las células de diseño implantadas corrigieron la deficiencia de insulina y normalizaron la hiperglucemia en ratones con diabetes tipo 1.
• Las células modificadas que expresan el péptido tipo glucagón 1 mejoraron la tolerancia a la glucosa y la liberación de insulina en ratones con diabetes tipo 2.
• Se ha demostrado la regulación autosuficiente de la glucosa y la expresión terapéutica de transgenes.

Conclusiones:

• La ingeniería mínima de las células humanas puede crear células de diseño funcionales de células beta miméticas.
• Los circuitos biológicos sintéticos ofrecen una estrategia viable para el tratamiento de la diabetes mellitus.
• Estos sistemas tienen potencial para el diagnóstico y tratamiento combinados de la diabetes.