Transdiferenciación in vitro de hepatocitos autólogos en células insulinosecretoras y su autotransplante como abordaje terapéutico innovador de la diabetes mellitus tipo 1

La diabetes mellitus (DM) es una entidad clínica que comprende un conjunto de trastornos metabólicos caracterizados por niveles elevados de glucosa en sangre (hiperglucemia) mantenidos de forma crónica. De no ser tratada, esta alteración conlleva a los individuos afectados a padecer complicaciones de múltiples sistemas orgánicos; dentro de las que destacan por su frecuente incidencia las cetoacidosis diabéticas, las infecciones recurrentes, la dislipidemia, la aterosclerosis, el síndrome coronario agudo, las neuropatías centrales y periféricas, las nefropatías crónicas, entre muchas otras.

Aunque la diabetes, sus síntomas y consecuencias fatales son conocidas desde la antigüedad, no fue sino hasta el año 1921 de nuestra era cuando el conocimiento médico y la tecnología disponible avanzó lo suficiente para permitir el descubrimiento y comprensión de sus causas, así como para disponer de un tratamiento efectivo, el cual ha ido haciéndose más sofisticado con el paso de los años y ha logrado disminuir drásticamente la incidencia de las complicaciones asociadas a la diabetes.

Desde que en 1889 Oskar Minkowski y Joseph von Mering descubrieron que, posterior a la ablación del páncreas de un perro, a las pocas horas éste comenzaba a presentar pérdida de glucosa a través de la orina (glucosuria) además de manifestar a mediano plazo los síntomas característicos de la diabetes, denominados en conjunto "las 4 P de la diabetes" (polidipsia, polifagia, poliuria y pérdida de peso); pero si sólo se ligaba el ducto pancreático común, el perro manifestaba alteraciones digestivas menores sin signos ni síntomas de diabetes, se logró esclarecer que el páncreas era una glándula mixta (tanto exocrina como endocrina) y que alguna alteración de la función pancreática endocrina y no de la exocrina causaba la diabetes mellitus.

Ya antes en 1869, el estudiante alemán de medicina Paul Langerhans había descrito la histología del páncreas, hallando bajo el microscopio cúmulos celulares notablemente diferenciados del tejido glandular exocrino adyacente en regiones aleatorias que conformaban aproximadamente el 2% de la totalidad del tejido pancreático a los que llamó islotes (pequeñas islas) debido a su forma, tamaño y distribución.

En 1921, el cirujano canadiense Frederick Banting y el estudiante de medicina Charles Best, bajo la supervisión del profesor John Macleod comprobaron que los islotes descritos por  Langerhans eran los responsables de la actividad endocrina del páncreas, en los cuales habían  células especializadas en la producción de una hormona a la que originalmente denominaron islotina, la cual tras ser inyectada a un perro convertido en diabético por ablación pancreática previa, normalizaba el metabolismo de la glucosa revirtiendo la glucosuria y causando la desaparición de los síntomas de la diabetes; por lo que cualquier daño a los islotes pancreáticos de Langerhans causaría un déficit en la producción de esta hormona, lo cual explicaría la fisiopatología de los signos y síntomas asociados a la diabetes. Luego de un tiempo, Macleod propuso el cambio del nombre de la hormona recién descubierta de islotina a insulina, por considerarlo más apropiado. 

En 1923, Banting y Macleod reciben el premio Nobel de fisiología y medicina por el descubrimiento de la insulina. Desde ese momento se ha implementado la administración diaria de insulina exógena por vía subcutánea como régimen terapéutico de reemplazo hormonal con excelentes resultados en cuanto a la profilaxis de las complicaciones agudas y crónicas asociadas a la diabetes mellitus no controlada y la mejoría de la calidad y expectativas de vida de los afectados por esta condición, aunque la eficacia del tratamiento requiere directamente del compromiso de cumplimiento dietético y medicinal por parte del paciente.

Estudios recientes han logrado identificar factores de transcripción asociados con la diferenciación de células mesodérmicas en células pancreáticas productoras de insulina, lo cual ofrece a la ciencia moderna la posibilidad de inducir en células autólogas la transdiferenciación de su fenotipo normal para adquirir la capacidad de sintetizar y almacenar insulina endógena y de expresar en la membrana celular los transportadores sensibles a las fluctuaciones de los niveles séricos de glucosa capaces de inducir la secreción de la insulina almacenada al medio circundante, regulando así la homeostasis de la glucosa.

S. Ferber y Orgenesis Inc. en 2001 demostraron que se puede inducir la transdiferenciación de células hepáticas en células autólogas productoras de insulina (AIP cells, Autologous Insulin Producing cells) mediante la exposición de las mismas al factor de transcripción PDX-1, lo cual abre una gran posibilidad de ofrecer a la población diabética insulino requiriente un abordaje terapéutico mucho más eficiente, práctico, rentable, seguro y que le brinda al afectado completa autonomía alimentaria y hormonal, mejorando así su pronóstico, calidad y expectativa vital a los mismos estándares que los de la población no diabética.

A continuación se procede a desarrollar y sustentar los fundamentos teóricos que describen el proceso de la transdiferenciación in vitro de hepatocitos autólogos en células insulino secretoras y su autotransplante como abordaje terapéutico innovador de la diabetes mellitus tipo 1.