Científicos de Harvard crean páncreas cyborg que podría cambiar la vida de los diabéticos

Un grupo internacional liderado por científicos de la Universidad de Harvard desarrolló organoides pancreáticos “cyborg” capaces de supervisar y estimular en tiempo real la producción de insulina y glucagón, un avance que podría revolucionar el tratamiento individualizado de la diabetes.

El trabajo fue publicado en la revista Science y plantea nuevas posibilidades en medicina regenerativa, así como en futuros trasplantes de tejido pancreático funcional.

Nanoelectrónica integrada para regular la glucosa

Los investigadores crearon islotes pancreáticos a partir de células madre humanas e incorporaron en ellos nanoelectrónica flexible. Esta integración permitió registrar y modular la actividad eléctrica de las células alfa y beta, responsables del control de los niveles de glucosa en sangre.

Mientras la insulina disminuye la glucosa al facilitar su entrada en las células, el glucagón la eleva al promover su liberación desde el hígado. Lograr un control preciso de ambas hormonas es fundamental para el manejo adecuado de la diabetes.

Según explicó Jia Liu, profesor de bioingeniería en Harvard, la meta es integrar dispositivos electrónicos en tejidos vivos a medida que estos se desarrollan. El equipo encabezado por Qiang Li, de la Escuela John A. Paulson de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard, señaló que incorporar nanoelectrónica en organoides en crecimiento permite analizar la dinámica electrofisiológica celular durante la formación del órgano.

Superan obstáculos históricos en el estudio del páncreas

Uno de los grandes retos en la investigación sobre diabetes ha sido la dificultad de examinar los islotes pancreáticos, debido a su tamaño reducido y su localización profunda dentro del páncreas. Con esta tecnología, por primera vez se logró registrar de manera simultánea la actividad eléctrica de células alfa y beta, distinguiendo sus respuestas opuestas frente a variaciones en los niveles de glucosa.

La colaboración incluyó a la Universidad de Pensilvania y otros centros, utilizando herramientas computacionales inspiradas en la neurociencia para separar los patrones eléctricos de cada tipo celular. El seguimiento prolongado permitió identificar dos estados eléctricos principales asociados a diferentes concentraciones de glucosa.

En experimentos que simularon ciclos de alimentación, los organoides mostraron sincronización entre células alfa y beta, lo que se relacionó con una mejor regulación hormonal y mayor grado de maduración funcional.

Estimulación eléctrica e inteligencia artificial

Además de monitorear la actividad celular, el sistema puede aplicar impulsos eléctricos para estimular la liberación hormonal según las necesidades de glucosa. Los investigadores prevén integrar inteligencia artificial para automatizar este control y ajustar la secreción hormonal a las características individuales de cada paciente.

Este concepto de páncreas “cyborg” podría impulsar terapias más personalizadas, optimizar los trasplantes de tejido pancreático y profundizar en el conocimiento de cómo la actividad eléctrica celular influye en la expresión genética.

Implicaciones en medicina regenerativa

Especialistas que acompañaron la publicación en Science subrayaron que estos sistemas híbridos —que combinan tejido biológico y dispositivos electrónicos— podrían facilitar la generación de organoides completamente funcionales antes de su aplicación clínica.

La posibilidad de vigilar y modificar el comportamiento del tejido en el laboratorio permitiría asegurar su adecuada maduración y funcionamiento antes de emplearlo en personas con diabetes, marcando un paso relevante hacia la medicina regenerativa y de precisión.

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