Identifican un nuevo fármaco para regenerar células beta en diabetes tipo 1 usando inteligencia artificial

investigadores del grupo de Marta Vives-Pi en el IGTP
IGTP | viernes, 22 de mayo de 2020

Investigadores del IGTP y del CIBERDEM, liderados por Marta Vives-Pi, han publicado un nuevo artículo en la revista Frontiers in Endocrinology sobre el uso de un fármaco para reprogramar células pancreáticas en ratones con diabetes tipo 1 (DT1) y así aumentar la masa de células beta. Este fármaco se ha seleccionado, mediante inteligencia artificial, como el mejor candidato de entre 6.605 medicamentos que ya están aprobados. De hecho, después de probarlo en ratones con diabetes, el fármaco ha mejorado la hiperglucemia y ha sido capaz de regenerar la masa de células beta, responsables de la producción de insulina, abriendo el camino hacia una futura estrategia terapéutica.

En la DT1 el sistema inmunitario destruye las células beta, productoras de insulina en los islotes del páncreas. La insulina es una hormona que controla los niveles de azúcar en sangre y su metabolismo. Cualquier tratamiento definitivo para la DT1 no solo debería frenar la destrucción de estas células, sino que también debería poder sustituir las células beta perdidas y restaurar la secreción de insulina.

Las células beta están acompañadas de las células alfa. Estas últimas producen glucagón, una hormona con el efecto opuesto a la insulina que, por lo tanto, libera en sangre el azúcar almacenado. Sabemos que las células alfa se pueden convertir en células β bajo determinadas condiciones. Por otro lado, las células beta también se pueden autoregenerar o ser generadas a partir de células precursoras en los ductos pancreáticos. En este estudio, los investigadores del grupo en colaboración con Anaxomics Biotech SL y en una estrategia de readaptación de medicamentos, han identificado un fármaco candidato prometedor para impulsar la generación de células beta y analizar los mecanismos implicados.

La readaptación de medicamentos es una estrategia que ha tenido mucho éxito en otras patologías como el cáncer o la enfermedad de Alzheimer, donde se ha demostrado que medicamentos ya licenciados con otros propósitos para su uso en pacientes también son eficaces. Es más rápido, seguro y económico que desarrollar componentes desde cero. Para aplicar este proceso a la DT1 se ha utilizado un sofisticado método de biología de sistemas desde arriba (un tipo de inteligencia artificial altamente exhaustiva).

"Este proceso no es automático", explica Adrián Villalba, primer autor del artículo. "Tenemos que gestionar todos los datos introducidos y cómo funcionan las redes neuronales artificiales durante todo el proceso". De los 6.605 fármacos posibles, este sistema ha identificado Liraglutide como el mejor candidato para promover la regeneración de las células beta. Liraglutide es muy similar al GLP1, que es un medicamento que se utiliza en pacientes con diabetes tipo 2.

Una vez seleccionado, el grupo ha estudiado los efectos del Liraglutide en modelos de ratón con DT1. Han observado una reducción considerable de la hiperglucemia, y también han demostrado que las células beta se regeneran desde dos fuentes diferentes: a partir la transformación de las células alfa en beta y también mediante la formación de nuevas células beta productoras de insulina en los ductos pancreáticos. "Este trabajo confirma que el fármaco seleccionado podría ser un potencial tratamiento para la DT1, sobretodo porque implica la formación de un nuevo tipo de células productoras de insulina en los ductos pancreáticos", añade Villalba.

"El Liraglutide podría ser un candidato para restablecer la masa de células beta en terapias combinadas, junto con una estrategia moduladora para frenar la autoinmunidad", valora Vives-Pi. "Evidentemente debemos continuar con el estudio, llevar a cabo muchas más pruebas, y encontrar exactamente cual es el mecanismo de acción de este fármaco. Pero este tipo de aproximación multidisciplinar y la aplicación de innovación en nuestros estudios es esencial para acelerar el proceso de poner a punto los tratamientos para los pacientes", concluye.

Este estudio es parte de un proyecto financiado por La Marató de TV3, Diabetes y Obesidad (2015).

Artículo original

Front. Endocrinol., 13 May 2020 https://doi.org/10.3389/fendo.2020.00258
Villalba et al, Repurposed Analog of GLP-1 Ameliorates Hyperglycemia in Type 1 Diabetic Mice Through Pancreatic Cell Reprogramming