Un innovador dispositivo celular regulador de la glucemia ayudará a los enfermos de diabetes tipo 1, gracias a una investigación de biología sintética que utiliza componentes vivos. “Trabajamos con un sistema vivo que está formado por un conjunto de células de levadura (Saccharomy cerevisiae) no pancreáticas que han sido modificadas genéticamente”, afirma Javier Macía, del laboratorio de Sistemas Complejos del departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud (CEXS) de la Universidad Pompeu Fabra. “Así, tienen la capacidad de detectar niveles de glucosa del organismo modelo y secretar insulina o glucagón como respuesta”.
En colaboración con el Centro para la Innovación de la Diabetes Infantil del Hospital San Juan de Dios, el estudio lo llevan a cabo, junto a Macía, los investigadores Francesc Posas y Eulàlia de Nadal, jefes del laboratorio de Señalización Celular, y Ricard Solé, también del laboratorio de Sistemas Complejos. "Estos dispositivos están integrados por componentes vivos”, añade Macía. “Hablan el mismo lenguaje de la vida”.
Para lograr este dispositivo celular se requiere introducir en las células que actuarán como dispositivo los genes, las cuales que harán que se conviertan en células vivas secretoras de insulina o de glucagón. Luego hay que identificar y reprogramar el sistema natural de las células para detectar y discriminar los niveles de glucosa del medio mediante un circuito genético que active la expresión de los genes de la insulina y del glucagón, en función de los niveles de glucosa detectados.
Una vez creado este dispositivo, se estudia su funcionamiento en un entorno fluctuante que simule el organismo de un individuo con diabetes. Los niveles de insulina y glucagón dependen de los niveles de glucosa del organismo, y al mismo tiempo, los niveles de glucosa del organismo dependen de los niveles de insulina y glucagón secretados por el sistema.
Así que para conseguir este objetivo se usa un sistema informático experimental, creado especialmente, que describe el comportamiento de una persona diabética. Esto hace posible que los científicos experimenten los efectos del dispositivo celular regulador de la glucemia en un entorno virtual, como paso previo a una futura implementación en personas reales.
Una vez que las células y el ordenador están intercomunicados, el ordenador puede modificar los niveles de glucosa que detecta el dispositivo celular imitando los niveles que tendrá una persona con diabetes. Este innovador sistema experimental permite evaluar la funcionalidad de los dispositivos celulares y realizar cambios en su diseño con el fin de optimizarlo.
“A pesar de los resultados positivos obtenidos, aún queda mucho camino para que esta tecnología médica pueda ser aplicada a las personas diabéticas", concluye Macía.
