Mapa celular del páncreas que ayudará a combatir el cáncer de páncreas y la diabetes

Las enfermedades del páncreas, como la diabetes o el cáncer de páncreas, suelen ser graves y tienen un fuerte impacto en los pacientes. Desafortunadamente, en el caso del cáncer de páncreas no existen hoy en día tratamientos específicos ni eficaces, por lo que la tasa de supervivencia de los pacientes es muy baja. En el caso de la diabetes, el desarrollo de nuevas terapias de reemplazamiento celular de las células productoras de insulina parece ser el futuro para la cura de pacientes insulinodependientes.

Pese a años de investigación, se sabe muy poco sobre la gran complejidad y diversidad de las células que componen el páncreas, en concreto de las células de los conductos pancreáticos, que pueden ser células originarias del cáncer de páncreas. Eso dificulta conseguir tratamientos eficaces y dirigidos a los puntos clave de las enfermedades del órgano. Sin embargo, si se conociesen bien todas estas células, sus características y cómo se relacionan entre ellas, podría entenderse mejor el desarrollo de estas enfermedades y sería factible diseñar tratamientos específicos para mejorar la vida de los pacientes, especialmente las de quienes sufren cáncer de páncreas, cuya supervivencia a los 5 años es menor del 10%.

En este sentido, un estudio realizado por investigadores del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) en Hospitalet de Llobregat y la Universidad de Barcelona (UB) ha descrito, con un altísimo grado de detalle, célula a célula, las células que componen el páncreas y sus conductos.

El equipo que ha llevado a cabo este trabajo incluye, entre otros, a Meritxell Rovira y Ángel Fernández, ambos del IDIBELL. La Dra. Meritxell Rovira es jefa del grupo de regeneración pancreática del IDIBELL e investigadora del Departamento de Ciencias Fisiológicas de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la UB (Campus Bellvitge) y del Programa para la Translación Clínica de la Medicina Regenerativa de Cataluña (P-CMR[C]).

15 nuevas poblaciones de células en el páncreas

El páncreas es tanto una glándula exocrina como endocrina. Su función endocrina es la de secretar al torrente sanguíneo varias hormonas, como la insulina y el glucagón, que regulan los niveles de glucosa en sangre. Y como exocrina, secreta, a través de su conducto, el jugo pancreático al duodeno, que contiene bicarbonato y enzimas digestivas.

El equipo de la Dra. Rovira ha conseguido identificar 15 nuevas poblaciones de células en el páncreas, cada una de ellas con sus comportamientos y características particulares. Según declara la investigadora, “estos resultados son muy relevantes: pueden ser un gran punto de partida para comprender mejor cómo se desarrollan las enfermedades del páncreas, como el cáncer de páncreas. Pero, además, hemos observado que las células de los conductos tienen una gran plasticidad en cultivo y se podrían usar como fuente de nuevas células productoras de insulina en cultivos de organoides para terapias de medicina regenerativa en diabetes”. Según la investigadora, los datos recientemente publicados sientan las bases para futuros estudios que investiguen el papel de nuevas poblaciones celulares de los conductos del páncreas en la regeneración del órgano y la patogénesis de su función exocrina. “Si sabemos cómo se desarrolla una enfermedad”, añade Rovira, “podemos diseñar mejores terapias contra ella, más precisas y personalizadas.”

Cuatro de los miembros del equipo de investigación. (Foto: IDIBELL)

Análisis célula a célula

Los resultados del estudio se han obtenido mediante cultivos de organoides (o miniórganos tridimensionales), modelos de lesiones exocrinas y muestras de cáncer de páncreas. Para examinar la expresión génica de células individuales se ha utilizado la técnica scRNA-seq (del inglés, single-cell transcriptomics), que es capaz de medir simultáneamente la concentración de ARN de miles de genes en cada célula. Gracias a estos enfoques experimentales, se ha podido caracterizar exhaustivamente la heterogeneidad ductal del ratón en la resolución unicelular, desde las células centroacinares hasta el conducto principal del páncreas. Aun así, los investigadores aclaran que se necesitan nuevos modelos animales para investigar, in vivo y más a fondo, los resultados obtenidos.

La traslación de estos hallazgos al entorno humano permitiría, por un lado, identificar diferentes células de los conductos del páncreas involucradas en el origen del cáncer de páncreas y, en consecuencia, conducir a una nueva estratificación de los pacientes en base a marcadores e identificar nuevos objetivos terapéuticos. Por otro lado, los resultados obtenidos en cultivos de organoides podrían dar lugar a futuras terapias de reemplazo celular para el tratamiento de la diabetes.

El estudio se titula “A Single-Cell Atlas of the Murine Pancreatic Ductal Tree Identifies Novel Cell Populations With Potential Implications in Pancreas Regeneration and Exocrine Pathogenesis”. Y se ha publicado en la revista académica Gastroenterology. (Fuente: IDIBELL)