Identifiquen un nou fàrmac per regenerar cèl·lules beta en diabetis tipus 1 utilitzant intel·ligència artificial

El grup de recerca d'Immunologia de la Diabetis, liderat per Marta Vives-Pi, ha publicat un nou article a la revista Frontiers in Endocrinology sobre l'ús d'un fàrmac per reprogramar cèl·lules pancreàtiques en ratolins amb diabetis tipus 1 (DT1) per tal de regenerar la massa de cèl·lules beta. Aquest fàrmac ha estat seleccionat, mitjançant intel·ligència artificial, com el millor candidat d'entre una llista de 6.605 medicaments que ja estan aprovats. De fet, després de les proves en ratolins, el fàrmac ha millorat la hiperglucèmia i ha estat capaç de regenerar la massa de cèl·lules beta, responsables de la producció d'insulina, obrint camí cap a una futura estratègia de restauració massiva de cèl·lules beta.

En la DT1 el sistema immunitari destrueix les cèl·lules beta, productores d'insulina als illots del pàncrees. La insulina és una hormona que controla els nivells de sucre en sang i el metabolisme. Qualsevol tractament definitiu per la DT1 no només hauria d'aturar la destrucció d'aquestes cèl·lules, sinó que també hauria de poder substituir les cèl·lules beta perdudes i restaurar la secreció d'insulina.

Les cèl·lules beta estan acompanyades de les cèl·lules alfa. Aquestes últimes produeixen glucagó, una hormona amb l'efecte oposat a la insulina que, per tant, allibera en sang sucre emmagatzemat. Hi ha proves que es pot induir a aquestes cèl·lules alfa que es transformin en cèl·lules beta productores d'insulina. D'altra banda, les cèl·lules beta també es poden autoregenerar o ser generades a partir de cèl·lules precursores als conductes pancreàtics. En aquest estudi, els investigadors del grup, en col·laboració amb Anaxomics Biotech SL i una estratègia de readaptació de medicaments, han identificat un fàrmac candidat prometedor per impulsar la generació de cèl·lules beta i han començat a analitzar-ne els mecanismes implicats.

La readaptació de medicaments és una estratègia que ha tingut molt d'èxit en altres patologies com el càncer o la malaltia d'Alzheimer, en què medicaments que ja s'havien llicenciat per l'ús en persones, per altres propòsits, s'ha demostrat que també hi són eficaços. És més ràpid, segur i econòmic que desenvolupar components des de zero. Per aplicar aquest procés a la DT1 s'ha utilitzat un sofisticat mètode de biologia de sistemes des de dalt (un tipus d'intel·ligència artificial).

"Aquest procés no és automàtic", explica Adrián Villalba, primer autor de l'article. "Hem de gestionar totes les dades introduïdes i com funcionen les xarxes neuronals artificials durant tot el procés". Dels 6.605 fàrmacs possibles, aquest sistema ha identificat Liraglutide com el millor candidat per promoure la substitució de les cèl·lules beta. Liraglutide és molt similar al pèptid-1 similar al glucagó, que és un medicament que s'utilitza en pacients amb diabetis tipus 2.

Un cop seleccionat, el grup ha estudiat els efectes del Liraglutide en models de ratolí amb DT1. Han trobat que redueix considerablement la hiperglucèmia, i també han provat que les cèl·lules beta es regeneren de dos tipus de fonts diferents: de la transformació de cèl·lules alfa en beta, i també que es formaven noves cèl·lules beta productores d'insulina als conductes. "Aquest treball confirma que el fàrmac seleccionat podria ser un tractament potencial per la DT1, especialment perquè implica la formació d'un nou tipus de formació d'un nou tipus de cèl·lules productores d'insulina als conductes pancreàtics", afegeix Villalba.

"El Liragultide podria ser un candidat per restablir la massa de cèl·lules beta en teràpies combinades, juntament amb una estratègia immunomoduladora per aturar l'autoimmunitat", valora Vives-Pi. "Evidentment, ara hem de continuar l'estudi, dur a terme molts més tests, i trobar quin és exactament el mecanisme d'acció d'aquest fàrmac. Però aquest tipus d'aproximació multidisciplinària i l'aplicació d'innovació als nostres estudis és essencial per accelerar el procés de posar a punt els tractaments per als pacients", conclou.

Aquest estudi és part d'un projecte finançat per La Marató de TV3, Diabetis i Obesitat (2015).

Article de referència

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