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Investigación pionera en Chile busca revolucionar el tratamiento de la diabetes tipo 1

  • Writer: Comunicaciones  Cebib
    Comunicaciones Cebib
  • Mar 19
  • 4 min read

Una alternativa innovadora basada en terapia celular podría transformar la calidad de vida de miles de pacientes afectados por una de las enfermedades más predominantes del mundo.

 

La diabetes mellitus tipo 1 (T1DM) es una enfermedad crónica que afecta a miles de niños y jóvenes en Chile, con un aumento global del 2 al 5% anual en su incidencia. Aunque el tratamiento estándar con insulina exógena, dieta estricta y ejercicios permite controlar la enfermedad, los pacientes continúan expuestos a riesgos de hipoglucemia y complicaciones a largo plazo. En este contexto, la investigadora del Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB), Nyna Llanovarced, lidera un innovador proyecto que busca desarrollar terapias celulares para mejorar la calidad de vida de estos pacientes.


La investigación se enmarca en la convocatoria “Tesis de Doctorado en el Sector Productivo TDP220010" de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID)  y surge de la colaboración entre el Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB) y el Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM) de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Su objetivo es diseñar estrategias para la producción de islotes pancreáticos funcionales a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPSC). Estas células, capaces de diferenciarse en distintos tipos celulares, podrían representar una solución definitiva para la diabetes mellitus tipo 1 (T1DM) al reemplazar las células beta productoras de insulina.

 

Actualmente, el trasplante de islotes pancreáticos ha demostrado ser una alternativa eficaz para el control de la glucosa, pero su aplicación enfrenta barreras como la escasez de donantes y la necesidad de inmunosupresión permanente. En este contexto, la terapia celular basada en células madre surge como una opción prometedora.

 

Uno de los principales retos de la investigación es garantizar la escalabilidad y reproducibilidad en la producción de islotes pancreáticos, optimizando su cultivo en tres dimensiones mediante agregados celulares y microcarriers. Además, es clave lograr un enriquecimiento celular, aumentando la proporción de células funcionales a través de técnicas como FACS y MACS. Finalmente, el proyecto debe superar el desafío de la validación funcional, asegurando que los islotes generados respondan adecuadamente a la glucosa con la liberación de insulina y glucagón.


Nyna Llanovarced Kawles
Nyna Llanovarced Kawles

"La idea es evaluar distintas plataformas para la producción de estas células y optimizar su funcionalidad. Lo que hemos logrado hasta ahora es producir en Chile células alfa y beta a partir de células madre, yo no conozco ninguna investigación que haga esto en el país”, explica Llanovarced. “Podemos generar islotes pancreáticos tanto en cultivo 2D como en agregados celulares, los cuales tienen el potencial de que en etapas futuras se puedan generar en reactores, por ejemplo. Además, tenemos una colaboración con el Hospital de la Universidad de Chile, donde se podrían realizar implantes y más estudios. Estos avances podrían sentar las bases para futuras terapias celulares en diabetes", puntualizó la investigadora.



Producción de agregados tipo islotes pancreáticos a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC) con una línea reportera péptido-C-mCherry. La imagen muestra la diferenciación in vitro de hiPSC en islotes que contienen células beta fluorescentes, indicando la producción de insulina. Se evaluaron distintos protocolos de diferenciación (2D, 3D y con microcarriers) para optimizar la producción celular.
Producción de agregados tipo islotes pancreáticos a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC) con una línea reportera péptido-C-mCherry. La imagen muestra la diferenciación in vitro de hiPSC en islotes que contienen células beta fluorescentes, indicando la producción de insulina. Se evaluaron distintos protocolos de diferenciación (2D, 3D y con microcarriers) para optimizar la producción celular.

Una experiencia internacional clave

 

Un factor determinante para la investigación fue la pasantía doctoral de Nyna Llanovarced en el Institute of Diabetes and Regeneration Research (IDR) del Helmholtz Diabetes Center en Múnich, Alemania. Durante diez meses, la investigadora trabajó junto a expertos en terapias regenerativas, adquiriendo conocimientos técnicos y experiencia en metodologías de producción de células beta. "En esos meses avancé un 80% en los resultados de mi tesis, gracias a la posibilidad de trabajar con expertos en un ambiente de investigación de primer nivel", comenta.  La experiencia en el IDR fue clave para el avance del proyecto, ya que permitió adquirir el know-how técnico necesario para su desarrollo.

 

Annual Conference of "International Society for Stem Cell Research", ISSCR 2024. 
Annual Conference of "International Society for Stem Cell Research", ISSCR 2024. 

Además, Llanovarced tuvo la oportunidad de participar en el Congreso Mundial de Células Madre en Hamburgo, donde presentó su investigación. "Fue una experiencia enriquecedora. Lllegó el estado del arte actual de lo que se está haciendo con células madre. Fue espectacular ver de primera mano los avances en terapias celulares a nivel mundial, como la generación de organoides de cerebro y células renales", explica.








Futuro prometedor para la terapia celular en diabetes

 

En noviembre de 2024, la investigadora realizó una presentación oral en el X Simposio Latinoamericano de Tecnología de Cultivos Celulares, consolidando su rol en la investigación de terapias celulares en Chile. Aunque la aplicación clínica de esta tecnología aún está en desarrollo, los avances logrados en colaboración con CeBiB e ICBM representan un gran paso en esta área.

XSLATCC 2024
XSLATCC 2024

El 12 de marzo, Nyna Llanovarced defendió exitosamente su doctorado, presentando los resultados de este innovador trabajo en su tesis titulada "Producción de Islet-like Clusters Funcionales a partir de Células Madre Pluripotentes (iPSC): Evaluación del uso de Microcarriers y Técnicas de Enriquecimiento en Cultivo 3D".

 


Registro de la defensa de tesis doctoral de Nyna Llanovarced Kawles ante la comisión evaluadora, integrada por su profesora guía, Bárbara Andrews; su profesor co-guía, Juan A. Asenjo; y los profesores Oriana Salazar, Irene Martínez y Pablo Caviedes.
Registro de la defensa de tesis doctoral de Nyna Llanovarced Kawles ante la comisión evaluadora, integrada por su profesora guía, Bárbara Andrews; su profesor co-guía, Juan A. Asenjo; y los profesores Oriana Salazar, Irene Martínez y Pablo Caviedes.

A futuro, la generación de islotes pancreáticos podría permitir que pacientes con diabetes tipo 1 reciban implantes de sus propias células reprogramadas, minimizando los riesgos asociados al tratamiento convencional, eliminando la necesidad de inmunosupresión y mejorando drásticamente su calidad de vida.

 

Este tipo de investigación resalta la importancia de la colaboración interdisciplinaria y el papel clave delCeBiB en el desarrollo de soluciones innovadoras en biomedicina. “En Chile el CeBiB, está siendo pionero en esto de generar múltiples conexiones entre distintos campos.  La colaboración es clave para que la ciencia avance. No solo quedarse en el área que uno conoce, sino expandir las áreas de conocimiento. En mi caso, la combinación ingeniería-medicina fue un acierto perfecto en mi perfil. Me encanta, yo creo que me voy a dedicar a eso”, concluye Llanovarced.

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