La diabetes se está convirtiendo rápidamente en una de las crisis de salud pública más urgentes a nivel mundial. Actualmente, 540 millones de personas en todo el mundo padecen diabetes, y se prevé que esa cifra aumente a 783 millones en 2045. Más del 90 % de los casos son de diabetes tipo 2, que incluye resistencia a la insulina y disfunción de las células beta.
La diabetes tipo 1, también conocida como diabetes juvenil, es una enfermedad autoinmune en la que se destruyen las células beta productoras de insulina en el páncreas, y también está aumentando a un ritmo alarmante. En 2021, más de 8 millones de personas en todo el mundo padecían diabetes tipo 1, y se cree que esta cifra aumentará hasta los 17 millones de aquí a 2040.
Si no se controla, la diabetes puede provocar complicaciones crónicas que afectan a múltiples sistemas, especialmente enfermedades microvasculares como la retinopatía, la nefropatía y la neuropatía, así como enfermedades macrovasculares, entre ellas las cardiovasculares, las cerebrovasculares y las vasculares periféricas, todas ellas asociadas a una alta morbilidad y mortalidad. En 2021, la diabetes y las enfermedades renales derivadas de la diabetes causaron más de 2 millones de muertes en todo el mundo, y alrededor del 11 % de las muertes cardiovasculares estuvieron relacionadas con niveles elevados de glucosa en sangre.
Qué está cambiando en la investigación sobre la diabetes
Los enfoques convencionales para controlar tanto la diabetes de tipo 1 como la de tipo 2 incluyen la monitorización continua de los niveles de glucosa en sangre y llevar un estilo de vida saludable. Los pacientes con diabetes tipo 1 dependen de aportes de insulina en forma de inyecciones diarias, mientras que los pacientes con diabetes tipo 2 toman medicamentos orales como la metformina, las sulfonilureas y los inhibidores de la DPP-4.
Con el aumento de la prevalencia de estas enfermedades y el envejecimiento de la población mundial en general, se espera que aumenten los casos de diabetes tipo 2, lo que pone de manifiesto la necesidad de contar con mejores opciones de tratamiento. En 2022, la FDA aprobó el teplizumab para retrasar la aparición de la diabetes tipo 1, y se están explorando nuevos fármacos como los agonistas del receptor GLP-1 y los inhibidores de SGLT-2 para la diabetes tipo 2.
Sin embargo, las innovaciones más recientes tienen que ver con la terapia celular de los islotes pancreáticos para restaurar la secreción de insulina en pacientes con diabetes tipo 1. Los primeros intentos favorables de diferenciar células madre en células productoras de insulina tuvieron lugar a principios de la década de 2000, mientras que los ensayos clínicos comenzaron en la década de 2010. Sin embargo, fue en 2023 cuando la FDA aprobó Lantidra, la primera terapia celular para pacientes con diabetes tipo 1. Estudios recientes también han demostrado el potencial de las células de los islotes derivadas de células madre para restaurar la producción de insulina en pacientes con diabetes, con las que se logra reducir o incluso eliminar la necesidad de administrar inyecciones de insulina externa.
Se están explorando nuevas estrategias para mejorar el resultado y la longevidad de la terapia con células madre. Estos enfoques podrían dar lugar a tratamientos más eficaces y duraderos para la diabetes tipo 1 y tipo 2. Hemos examinado la Colección de contenidos CASTM, el mayor repositorio de información científica catalogada por humanos, y hemos observado un notable aumento de las publicaciones relacionadas con la terapia con células madre para tratar la diabetes entre 2000 y 2023.
Como se puede ver en la Figura 1, hay más publicaciones relacionadas con la terapia con células madre y la diabetes tipo 1 que con la diabetes tipo 2. Además, en el caso del tipo 1, los artículos de revistas constituyen el 58 % y las patentes, el 42 % del total de documentos. En el caso del tipo 2, el número de artículos de revistas es mayor, con un 82 %, mientras que el número de patentes es solo del 18 %.
Tipos de células madre que muestran potencial para tratar la diabetes
Las células madre son células no especializadas capaces de diferenciarse en varios tipos de células especializadas. Hay tres tipos principales:
- Células madre adultas: células multipotentes presentes en los tejidos que pueden desarrollarse en una gama limitada de tipos de células relacionadas, como las células madre hematopoyéticas (que se diferencian en varios tipos de células sanguíneas) y las células madre mesenquimales (que se diferencian en células óseas, cartilaginosas y adiposas).
- Células madre pluripotentes inducidas (iPSC): tipo de células madre pluripotentes generadas directamente a partir de células somáticas adultas (maduras). Estas células se reprograman para volver a un estado similar al embrionario, que les permite diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo.
- Células madre embrionarias (ESC): células pluripotentes procedentes de embriones en fase inicial que pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula.
Analizamos los tipos de células madre que se están investigando para tratar la diabetes y descubrimos que, para la diabetes tipo 1 y tipo 2, las células madre adultas son las más investigadas (véase la Figura 2). Entre las células madre adultas, el tipo más destacado es el de las células madre mesenquimales (MSC), seguidas de las células madre neurales, hematopoyéticas, pancreáticas y de sangre de cordón umbilical.
El candidato a tratamiento VX-880, derivado de ESC, se someterá a prueba en un ensayo clínico de fase III (NCT04786262). VX-880 es una terapia experimental con células de los islotes pancreáticos totalmente diferenciadas, derivadas de células madre alogénicas, que producen insulina y se ha desarrollado para tratar la diabetes tipo 1. Se han obtenido resultados alentadores con este candidato y, en noviembre de 2024, Vertex Pharmaceuticals anunció el inicio de un ensayo fundamental de fase III en el que participarán 50 pacientes, lo que demuestra el potencial de muchos tipos de células madre no solo para tratar, sino incluso para curar la diabetes.
En nuestro análisis de la Colección de contenidos CAS, observamos la tendencia anual de los documentos publicados en relación con cada tipo de célula madre para investigar la diabetes tipo 1 y tipo 2 (véase la Figura 3). Para ambos tipos, los estudios iniciales investigaron células madre adultas (principalmente MSC) y las ESC. Sin embargo, la investigación sobre las células madre adultas ha crecido en comparación con las ESC. Los documentos relacionados con las iPSC también muestran un crecimiento constante para ambos tipos. Los documentos o estudios relacionados con los exosomas, que comenzaron hace apenas una década, también van en aumento.
Ventajas y limitaciones de los distintos tipos de células madre
- MSC: estas células madre adultas pueden aislarse a partir de diversas fuentes (médula ósea, tejido adiposo) y tienen una baja inmunogenicidad, ya que carecen del complejo MHC clase II y presentan una menor expresión del complejo MHC clase I. Pueden modular las respuestas inmunitarias y la inflamación, y son relativamente seguras para el uso clínico, con menos riesgos tumorigénicos. Sin embargo, tienen un potencial de diferenciación limitado en comparación con las células madre pluripotentes, y la calidad y potencia de las células pueden ser desiguales entre donantes. También es difícil mantenerlas en su estado de células madre in vitro, lo que dificulta su escalabilidad. Por último, si se obtienen de donantes humanos, pueden surgir cuestiones éticas.
- iPSC: las iPSC plantean menos problemas éticos, ya que se derivan de células somáticas y se puede evitar el rechazo inmunitario si se obtienen del mismo paciente. En cuanto a sus limitaciones, la reprogramación de estas células puede ser larga, costosa y difícil. También existe el riesgo de mutaciones genéticas durante el proceso de reprogramación y un alto potencial tumorigénico.
- ESC: presentan un alto potencial regenerativo y están bien caracterizadas y estudiadas. Tienen altas tasas de proliferación, lo que las hace idóneas para la producción a gran escala. Sin embargo, existen riesgos de formación de teratomas y se han planteado cuestiones éticas en torno a su uso.
Cada tipo de célula madre ha sido objeto de investigaciones importantes, que resumimos en la Tabla 1:
| Tipo de célula madre | Resultados de estudios clave |
|---|---|
|
MSCs |
El trasplante de MSC reduce significativamente los niveles de HbA1c y aumenta los niveles de péptido C en ayunas en pacientes con diabetes tipo 1. |
|
El tratamiento con MSC autólogas podría preservar la función de las células β en pacientes con diabetes tipo 1 de nueva aparición. |
|
|
La glucosa en ayunas, la HbA1c y las necesidades de insulina disminuyeron; el péptido C en ayunas y la relación péptido C/glucosa experimentaron un incremento en los pacientes con diabetes tipo 2. |
|
|
Las necesidades de insulina disminuyeron; la HbA1c se incrementó modestamente; el péptido C estimulado por el glucagón aumentó significativamente en los pacientes con diabetes tipo 2. |
|
|
iPSC |
Las iPSC se reprogramaron como células productoras de insulina y se inyectaron a un paciente, lo que condujo a una producción estable de insulina sin inyecciones durante más de un año en un paciente con diabetes tipo 1. |
|
Las iPSC pueden diferenciarse en células productoras de insulina y han mostrado ser prometedoras en estudios preclínicos. |
|
|
ESCs |
Los resultados prometedores de un ensayo clínico en curso muestran que las células de los islotes pancreáticos derivadas de ESC se trasplantaron con éxito a pacientes, alcanzando los parámetros de seguridad y eficacia. |
|
Las células beta derivadas de ESC pueden restaurar la producción de insulina y mejorar el control glucémico en ratones diabéticos. |
|
|
Exosomas derivados de células madre |
Los exosomas derivados de MSC han demostrado inhibir la inflamación de los islotes y aliviar la progresión de la enfermedad en estudios sobre la diabetes tipo 1 en ratones. |
|
Los exosomas derivados de MSC restauraron la estructura de los islotes y mejoraron la sensibilidad a la insulina en estudios sobre la diabetes tipo 2 en ratas. |
Tabla 1: Tipos de células madre y conclusiones de estudios clave.
Avances potenciales y desafíos en los tratamientos con células madre
Es posible que las terapias con células madre puedan utilizarse para tratar muchas de las complicaciones asociadas a la diabetes. Hoy en día, las opciones de tratamiento convencionales para la diabetes se centran en regular los niveles de glucosa en sangre, pero no son eficaces para reducir o tratar las complicaciones que pueden acompañar a esta enfermedad.
Por ejemplo, un metaanálisis reciente ha demostrado que los pacientes con pie diabético pueden beneficiarse de la terapia con células madre, como indican diversos parámetros como la tasa de curación, la tasa de amputación, las puntuaciones de dolor y la tasa de nueva angiogénesis. Otros estudios han intentado comprender los mecanismos y las aplicaciones de las células madre en la nefropatía diabética y las complicaciones cardiovasculares en pacientes diabéticos.
Aunque las células madre tienen un enorme potencial en el tratamiento de la diabetes, siguen existiendo complicaciones que dificultan su aplicación generalizada. Preocupa en concreto el rechazo inmunitario, especialmente si las células provienen de otro donante (una fuente alogénica). Mantener la viabilidad y la eficacia de las células madre trasplantadas también es un desafío, y existen riesgos de que se desarrollen tumores. Para abordar la inmunogenicidad y la teratogénesis tras el trasplante, los científicos utilizan dispositivos de aislamiento inmunitario, métodos de encapsulación o terapias inmunodepresoras.
A medida que los investigadores avancen en estas vías, es posible que podamos desarrollar no solo tratamientos, sino también curas para la diabetes tipo 1 y tipo 2. Dada la prevalencia creciente de estas enfermedades, es fundamental que la comunidad científica siga abriendo camino con opciones de tratamiento innovadoras.
