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Doctora Ébano Boyce Carter

Universidad de Washington, St. Louis, Misuri
Atención prenatal grupal dirigida a mujeres obesas con alto riesgo de diabetes gestacional: un ensayo controlado aleatorizado
Subvención n.º 1-19-ACE-02

Las complicaciones médicas que se desarrollan durante el embarazo, como la diabetes gestacional, pueden afectar la salud a largo plazo de las madres y sus hijos. Si bien la mayoría de las mujeres con diabetes gestacional vuelven a la normalidad inmediatamente después de dar a luz a sus bebés, siguen teniendo un riesgo significativamente mayor de desarrollar diabetes tipo 2 en los años inmediatamente posteriores al embarazo. La Dra. Carter ha diseñado una intervención innovadora y práctica, llamada Atención prenatal grupal dirigida a cambios de estilo de vida (TLC), que se puede integrar en la atención prenatal de rutina. Comparará este enfoque con la atención prenatal tradicional en una comunidad de mujeres que son predominantemente de bajos ingresos, afroamericanas, tienen altos niveles de obesidad y tienen un alto riesgo de desarrollar diabetes gestacional, para determinar si mejora los resultados de salud tanto para las mujeres como para sus hijos. Si tiene éxito, este esfuerzo tiene el potencial de mitigar el riesgo transgeneracional de diabetes tipo 2 en poblaciones de alto riesgo.

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Dr. Matthew J. Webber

Universidad de Notre Dame, Notre Dame, IN
Rescate hipoglucémico con dispositivos de administración de glucagón sensibles a la glucosa
Subvención n.º 1-19-ACE-31

Los niveles bajos de azúcar en sangre son una amenaza grave para las personas con diabetes, especialmente durante el sueño, cuando son menos conscientes de la afección y menos capaces de contrarrestarla de forma segura ingiriendo glucosa. Este peligro provoca noches de insomnio para los pacientes y sus cuidadores. Valiéndose de su experiencia en ciencia de los materiales, el Dr. Webber ha esbozado un enfoque innovador para prevenir de forma proactiva la amenaza de los niveles bajos de azúcar en sangre. Su idea se centra en el desarrollo de materiales que puedan detectar los niveles de glucosa y responder a los niveles bajos de glucosa liberando automáticamente la hormona glucagón. Este enfoque se automatizará e integrará en dispositivos de administración fáciles de usar para el paciente, lo que promete ofrecer una forma segura y sin preocupaciones de prevenir los niveles bajos de glucosa potencialmente letales, al tiempo que mitiga una carga física y psicológica grave para las personas con diabetes.

Premios visionarios

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Dra. Sarah A. Tishkoff

Universidad de Pensilvania, Filadelfia, Pensilvania
Factores de riesgo genéticos de diabetes de inicio en la edad adulta en poblaciones de ascendencia africana
Subvención n.º 1-19-VSN-02

Las poblaciones de ascendencia africana, incluidos los afroamericanos, tienen altas tasas de diabetes tipo 2, pero aún no entendemos exactamente por qué. La Dra. Sarah Tishkoff utilizará su experiencia en la genética de los africanos para desentrañar los misterios que subyacen a esta disparidad de salud. Ella ha identificado tres poblaciones africanas étnicamente diversas que viven estilos de vida indígenas con tasas muy diferentes de diabetes. A través del análisis de las diferencias en su ADN, sistemas inmunológicos y metabolismo, la Dra. Tishkoff busca entender por qué algunas poblaciones indígenas están protegidas de la diabetes, mientras que otras corren un alto riesgo. Comprender los factores de riesgo de la diabetes en las poblaciones de ascendencia africana es fundamental para desarrollar diagnósticos y terapias mejores y más precisos y eliminar las disparidades en la diabetes.

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Doctor John Nelson Campbell

Centro médico Beth Israel Deaconess, Boston, Massachusetts
Taxonomía molecular y funcional de las neuronas motoras vagales
Subvención n.º 1-18-INI-14

Sabemos que el cerebro transmite información sobre el entorno a los órganos de todo el cuerpo para coordinar sus funciones. Se sabe que un conjunto específico de neuronas, conocidas como neuronas motoras vagales, controla la digestión, la liberación de insulina y la producción de glucosa en el hígado, pero los científicos aún no comprenden con precisión cómo funcionan. El Dr. Campbell está elaborando perfiles de expresión genética en las neuronas motoras vagales para identificar subtipos genéticamente distintos y luego relacionar cada subtipo con su función específica en la función del órgano. Estos estudios proporcionarán información sin precedentes sobre cómo el cerebro controla la digestión y el metabolismo de la glucosa e identificarán posibles nuevos objetivos terapéuticos para la diabetes.

Premios aceleradores

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Dra. Maureen Monaghan

Instituto de Investigación Infantil, Sistema Nacional de Salud Infantil, Washington, DC
Mejorar la comunicación sanitaria durante la transición de la atención pediátrica a la atención de la diabetes en adultos
Subvención n.º 1-18-ACE-27

Los adolescentes y adultos jóvenes (de 17 a 21 años) con diabetes tipo 1 tienen un alto riesgo de sufrir consecuencias negativas para la salud, como un control deficiente de la glucemia y la desconexión del sistema de atención sanitaria. El período de transición de la atención pediátrica a la atención de la diabetes para adultos representa un momento particularmente riesgoso. El Dr. Monaghan tiene como objetivo aprovechar las tecnologías innovadoras para mejorar las habilidades de comunicación y los comportamientos de los jóvenes relacionados con la planificación de las visitas de diabetes, la divulgación de las preocupaciones relacionadas con la diabetes y la optimización de la revisión de los datos de glucosa en preparación para el ingreso a la atención de la diabetes para adultos. Esta intervención tiene el potencial de mejorar las habilidades de autocuidado de la diabetes. Equipar a los adolescentes y adultos jóvenes con habilidades para mejorar la comunicación sanitaria puede acelerar el desarrollo de las habilidades clave de autodefensa necesarias para una participación exitosa en la atención de la diabetes para adultos y, por lo tanto, establecer un patrón duradero de comportamientos de salud positivos.

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Dr. Alexander R. Nectow

Universidad de Princeton, Princeton, Nueva Jersey
Investigación sobre las neuronas del tronco encefálico que regulan el equilibrio energético
Subvención n.º 1-18-ACE-49

El equilibrio energético está regulado estrictamente por el cerebro, que detecta los cambios en el estado nutricional y, a su vez, modula la ingesta de alimentos, el gasto energético y la función metabólica. Este sistema de detección y respuesta está compuesto por neuronas repartidas por todo el cerebro, en particular en el hipotálamo y el tronco encefálico. Sin embargo, se desconocen los mecanismos por los que la disfunción de este sistema conduce a la obesidad y la diabetes. El Dr. Nectow explorará la función de las neuronas inhibidoras recientemente caracterizadas en el tronco encefálico y se preguntará si estas neuronas son capaces de regular el metabolismo en ratones sanos y obesos. Los resultados de este proyecto pueden conducir a una mejor comprensión de la desregulación del cerebro en la obesidad y la diabetes, y podrían tener implicaciones directas para la prevención y el tratamiento de estos trastornos debilitantes.

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Dr. Michael L. Stitzel

El laboratorio Jackson, Farmington, Connecticut
Descifrando los defectos longitudinales específicos de cada tipo celular en la patogénesis de la diabetes
Subvención n.º 1-18-ACE-15

El páncreas presenta grupos de células llamados islotes que contienen múltiples tipos de células que realizan funciones distintas, incluidas las células beta productoras de insulina. Es comprensible que gran parte de la investigación sobre la diabetes se centre en la célula beta. Sin embargo, otros tipos de células dentro del islote también se alteran en la diabetes tipo 2 y estos cambios están asociados con la progresión de la enfermedad. El Dr. Stitzel tiene como objetivo identificar las firmas moleculares específicas del tipo de célula de la disfunción de los islotes y la diabetes tipo 2 utilizando enfoques genómicos innovadores. Su proyecto perfilará la expresión genética en células de islotes individuales para definir los tipos de células y determinar las diferencias entre los islotes de individuos con glucosa normal, prediabetes y diabetes tipo 2. Este trabajo revelará las características moleculares fundamentales que rigen la identidad y la función de cada tipo de célula de los islotes y proporcionará una hoja de ruta de los cambios específicos del tipo de célula que acompañan a la diabetes. Los resultados pueden conducir a la identificación de nuevos objetivos para prevenir y tratar la diabetes tipo 2.

Premios visionarios

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Dra. Samie R. Jaffrey, doctora en medicina

Medicina Weill Cornell, Nueva York, NY
Recableado de las redes metabólicas celulares en la diabetes
Subvención n.º 1-18-VSN-02

La diabetes está asociada a cambios sumamente complejos en el metabolismo celular. El Dr. Jaffrey se propone desarrollar un nuevo tipo de terapia génica que cambiará la expresión génica en las células y los tejidos afectados por la diabetes. El enfoque implica expresar una nueva clase de moléculas de ARN que funcionan como dispositivos moleculares que realizan acciones terapéuticas correctivas, incluyendo la detección de glucosa e inducción de la producción de insulina y GLP-1; inhibición de la resistencia a la insulina; y supresión de la producción de glucosa en el hígado. Los dispositivos terapéuticos se probarán en modelos animales de diabetes para proporcionar datos críticos de prueba de concepto necesarios para avanzar hacia los ensayos de terapia génica en humanos para aliviar la carga de la diabetes.

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Dr. Jonathan V. Sweedler

Universidad de Illinois, Urbana-Champaign, Illinois
Desentrañando la progresión de la diabetes célula por célula
Subvención n.º 1-18-VSN-19

Los islotes pancreáticos desempeñan un papel fundamental tanto en la diabetes tipo 1 como en la diabetes tipo 2. Se sabe que los subtipos de células beta pancreáticas responden de forma diferente a las señales químicas, y el Dr. Sweedler busca comprender cómo estas diferencias celulares influyen en la señalización química en la diabetes. Al comprender los cambios que se producen durante la progresión de la enfermedad, obtendremos información sobre los mecanismos químicos que rodean la destrucción de las células beta en la diabetes tipo 1, y la resistencia a la insulina y la posterior pérdida de células beta en la diabetes tipo 2. El proyecto utilizará tecnologías avanzadas para determinar las diferencias entre las células de los islotes humanos individuales afectadas por la diabetes tipo 1 y por la diabetes tipo 2. Los resultados dilucidarán nuevos parámetros químicos característicos de cada enfermedad, lo que ayudará a identificar nuevas vías terapéuticas que se pueden aprovechar para la prevención, el tratamiento y la cura de la diabetes.

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Dr. Jonathan N. Flak

Universidad de Michigan, Ann Arbor, Michigan
Orientación a la VMN para comprender la patogénesis de la hipoglucemia
Subvención n.º 1-17-INI-15

Las terapias para la diabetes a menudo conllevan el riesgo de hipoglucemia (niveles de azúcar en sangre demasiado bajos). La hipoglucemia es especialmente peligrosa en personas que carecen de la respuesta normal del sistema nervioso que nos alerta sobre niveles bajos de azúcar en sangre. Esta afección se denomina “insuficiencia autonómica asociada a la hipoglucemia” (HAAF, por sus siglas en inglés) y causa episodios de hipoglucemia más frecuentes y más graves. Este estudio explorará el papel del cerebro en el desarrollo de la HAAF. Los resultados identificarán posibles objetivos de tratamiento o prevención para la HAAF y pueden revelar mecanismos previamente desconocidos que contribuyen a la hiperglucemia en la diabetes.

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Dr. Aleksander David Kostic

Centro de Diabetes Joslin, Boston, MA
Generación de un sistema in vivo para la disección del microbioma asociado a la diabetes tipo 1 humana
Subvención n.º 1-17-INI-13

Las bacterias que habitan en el tracto intestinal humano pueden contribuir de manera crítica al aumento de la incidencia de diabetes tipo 1. Este estudio explorará si los microbios intestinales producen un estímulo que causa autoinmunidad de los islotes. El estudio tiene como objetivo identificar especies, genes y metabolitos específicos del microbioma que afectan al sistema inmunológico y al metabolismo de tal manera que promueven o previenen la diabetes tipo 1. Dirigirse a los mecanismos por los cuales el microbioma afecta la enfermedad de manera terapéutica representa una nueva vía para prevenir la diabetes tipo 1.

Premios aceleradores

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Dr. Paul Cohen, doctor en medicina

La Universidad Rockefeller, Nueva York, NY
Analizando el papel de la grasa beige en la homeostasis metabólica
Subvención n.º 1-17-ACE-17

No todas las células grasas son iguales. La grasa blanca almacena el exceso de energía. En el estado de obesidad, las células grasas blancas se inflaman y contribuyen a la diabetes. La grasa parda disipa energía y protege contra la obesidad y la diabetes. Las células grasas beige son células similares a las marrones presentes en la grasa blanca. Este estudio probará si un factor presente en la grasa beige puede reducir la producción de glucosa por parte del hígado, lo que reduce los niveles de azúcar en sangre. Los resultados podrían facilitar el desarrollo de nuevas terapias basadas en mecanismos para tratar la diabetes y otras enfermedades asociadas con la obesidad.

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Dra. Sarah A. Stanley, doctora en medicina

Facultad de Medicina Icahn en Mount Sinai, Nueva York, NY
Regulación del metabolismo de la glucosa por el sistema nervioso central
Subvención n.º 1-17-ACE-31

El cerebro es una parte crucial del complejo sistema que responde y regula los niveles de azúcar en sangre. Los defectos en estas respuestas limitan el tratamiento de la diabetes tipo 1 y pueden contribuir a la diabetes tipo 2. Este estudio examina una región del cerebro llamada amígdala, que puede contribuir a la regulación de la glucosa. Esta propuesta utilizará técnicas novedosas para investigar la contribución de una población específica de neuronas sensibles a la glucosa en la amígdala al metabolismo de la glucosa y la diabetes. Con esta base, los estudios futuros pueden explorar si la restauración de las respuestas de la glucosa en estas neuronas o la manipulación de las vías posteriores pueden prevenir o revertir la diabetes y sus complicaciones.

Premios visionarios

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Dra. Sumita Pennathur

Universidad de California, Santa Bárbara
Liberando la diabetes mediante ingeniería innovadora
Subvención n.º 1-17-VSN-18

El control adecuado de la glucosa en personas con diabetes depende de la monitorización frecuente de los valores de azúcar en sangre y del ajuste y administración adecuados de los tratamientos. A pesar de los enormes esfuerzos, pocos monitores continuos de glucosa han conseguido hasta la fecha la aprobación de la FDA. Este proyecto tiene como objetivo aplicar nuevos enfoques de ingeniería para desarrollar un parche de monitorización continua de la glucosa mínimamente invasivo y desechable que utiliza microagujas para tomar muestras de sangre directamente a intervalos de cinco minutos. Un activo clave del enfoque planificado es que empleará materiales aprobados por la FDA, lo que reducirá el obstáculo regulatorio para sacar el parche al mercado, si tiene éxito.

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David A. Spiegel, doctor en filosofía

Facultad de Medicina de la Universidad de Yale, New Haven, Connecticut
Focalización en los enlaces cruzados de glucosamina en la diabetes
Subvención n.º 1-17-VSN-04

El glucosepano es una molécula derivada de la glucosa. Debido a que los niveles de glucosa son altos en las personas con diabetes, los niveles de glucosepano son 20 veces más altos en las personas con diabetes que en las personas sin diabetes. La evidencia sugiere que el glucosepano contribuye al desarrollo de la diabetes. Un nivel alto de glucosepano también es un factor de riesgo independiente para la aparición de nefropatía, retinopatía y neuropatía. Este proyecto tiene como objetivo determinar el alcance de las modificaciones del glucosepano en los tejidos de todo el cuerpo, los efectos de estas modificaciones y los mecanismos por los cuales se puede alterar la formación del glucosepano. Los conocimientos de estos estudios guiarán nuestro enfoque hacia el desarrollo de un agente terapéutico que pueda, en última instancia, revertir el daño tisular asociado con la diabetes.

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Sui Wang, doctora
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Universidad de Stanford, Stanford, California
Disección de las redes reguladoras de genes que subyacen a la retinopatía diabética
Subvención n.º 1-16-INI-16

La diabetes afecta a la retina, la capa interna del ojo encargada de comunicar las imágenes que vemos al cerebro. La retinopatía diabética es una de las complicaciones más comunes de la diabetes y es la principal causa de ceguera entre los adultos en edad laboral. Actualmente, las únicas terapias para la retinopatía son el tratamiento con láser y la inyección de medicamentos, que se utilizan para ralentizar la progresión de la retinopatía, pero no son capaces de revertir la pérdida de visión. Para prevenir la retinopatía diabética antes de que se produzca, los investigadores necesitan entender mejor cómo se desarrolla en primer lugar. La Dra. Wang está siguiendo un enfoque innovador para entender cómo la diabetes afecta a la actividad genética en la retina. Tiene previsto trazar un mapa de las redes genéticas implicadas en el desarrollo inicial y la progresión de la retinopatía. Con esta información, podemos identificar mejor los signos tempranos de la retinopatía para empezar el tratamiento antes de que se produzca la pérdida de visión, y tal vez descubrir moléculas previamente desconocidas que puedan ser candidatas para el desarrollo de nuevos medicamentos para preservar la visión.

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Doctor Phillip James White
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Instituto de Fisiología Molecular de Duke, Universidad de Duke, Durham, Carolina del Norte
Un nuevo mecanismo homeostático para el control metabólico
Subvención n.º 1-16-INI-17

Con mucha frecuencia, el hígado graso y la resistencia a la insulina preceden a la aparición de la diabetes tipo 2. Los compuestos llamados "aminoácidos de cadena ramificada" (AACR), que provienen de ciertas proteínas en nuestra dieta, están vinculados a la resistencia a la insulina y al riesgo de desarrollar diabetes tipo 2. Sin embargo, no está claro exactamente cómo se relacionan los AACR circulantes con el metabolismo anormal de la glucosa y los lípidos. El Dr. White ha descubierto que algunos de los componentes de la red molecular que fallan en el metabolismo de las proteínas e impiden que los AACR se descompongan también interactúan con las vías metabólicas de la glucosa y los lípidos en el hígado. El proyecto del Dr. White examinará esta red y cómo se controla. Espera definir mejor cómo interactúan las moléculas para controlar el metabolismo de las grasas y la glucosa, y luego identificar dónde se pueden centrar los esfuerzos de desarrollo de nuevos fármacos para tratar la prediabetes, la enfermedad del hígado graso y la diabetes tipo 2.

Premios aceleradores

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Dr. Daniel J. Ceradini, FACS
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Departamento de Cirugía Plástica Wyss, Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York, Nueva York, NY
Tratamiento terapéutico de la disfunción Keap1/Nrf2 en la diabetes
Subvención n.º 1-16-ACE-08

La diabetes es la principal causa de heridas que no cicatrizan y amputación de extremidades inferiores en los EE. UU. A pesar de los esfuerzos por controlar estrictamente el azúcar en sangre en personas con diabetes, la mala cicatrización de las heridas persiste como una complicación común. El Dr. Ceradini ha descubierto que los altos niveles de azúcar en sangre asociados con la diabetes alteran las redes antioxidantes importantes para la regeneración de los tejidos. Su proyecto busca determinar si restablecer esta vía antioxidante crítica a la normalidad revertirá la regeneración tisular deteriorada causada por la diabetes. Utilizando enfoques y tecnologías innovadores, el Dr. Ceradini desarrollará y probará una nueva terapia para restaurar el programa de protección antioxidante y determinar si puede superar la mala cicatrización de las heridas en la diabetes.

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Dr. Zachary A. Knight
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Universidad de California, San Francisco
Reinvestigación del circuito de alimentación arqueado
Subvención n.º 1-16-ACE-29

Dado que el cerebro controla la ingesta de alimentos, es probable que sea un objetivo importante para nuevas terapias destinadas a reducir la obesidad. Sin embargo, se sabe poco sobre el sitio específico del cerebro donde las señales ambientales o dietéticas anulan el sistema que normalmente regula la alimentación y el mantenimiento del peso. El proyecto del Dr. Knight utilizará nuevas tecnologías para investigar las neuronas clave del cerebro que controlan la ingesta de alimentos. Si tiene éxito, este proyecto identificará las señales que son responsables de activar la sensación de hambre, determinará cómo las neuronas motivan el consumo de alimentos y aclarará cómo la obesidad conduce a la desregulación de estas neuronas. La comprensión de estas redes en el cerebro puede conducir al desarrollo de nuevas terapias para tratar o prevenir la obesidad mediante la estimulación o inhibición de las neuronas responsables del hambre y la conducta alimentaria.

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Dr. Praveen Sethupathy
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Universidad de Cornell
Enfoque sistémico para definir la regulación genética de la fisiología intestinal y la microbiota intestinal en la obesidad inducida por la dieta
Subvención n.º 1-16-ACE-47

En el cuerpo humano, los microorganismos superan en número a las células humanas en una proporción de diez a uno. Estos microorganismos, en su mayoría bacterias, están influenciados tanto por la dieta como por factores genéticos y están vinculados a enfermedades metabólicas. El tracto gastrointestinal alberga una población significativa de microorganismos y es el sistema orgánico principal responsable de absorber los nutrientes de los alimentos. La obesidad y la diabetes están asociadas con cambios en las comunidades microbianas del intestino y con una función intestinal deteriorada. El proyecto del Dr. Sethupathy busca identificar los factores genéticos que más contribuyen a dar forma a la forma en que nuestros intestinos responden a los microorganismos intestinales en condiciones normales y en la obesidad y la diabetes inducidas por la dieta. Estos estudios podrían conducir a la identificación de nuevos objetivos terapéuticos que podrían aprovecharse para prevenir o tratar eficazmente la obesidad y la diabetes.

Premios visionarios

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Dr. Andrew Scharenberg*
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Hospital Infantil de Seattle e Instituto de Investigación Infantil de Seattle, Seattle, Washington
Estabilización de las células T reguladoras mediante edición genética como nueva terapia para la diabetes tipo 1
Subvención n.º 1-16-VSN-26

Se sabe que el desarrollo de la diabetes tipo 1 implica que el sistema inmunológico ataca de forma inapropiada a las células beta productoras de insulina del propio organismo. Varias líneas de evidencia sugieren que la disfunción de un tipo de célula inmunitaria, conocida como célula T reguladora del timo (tTreg), conduce a una ruptura de la protección normal del sistema inmunológico en las células beta productoras de insulina. Cuando las células tTreg fallan, el sistema inmunológico comienza a atacar y destruir las propias células beta del cuerpo, lo que conduce a la diabetes tipo 1. El Dr. Scharenberg está aplicando un enfoque innovador que desarrolló para "editar" genes para tratar de abordar la diabetes tipo 1. Usando esta tecnología, su proyecto Pathway to Stop Diabetes tiene como objetivo editar genes en las células tTreg para preservar su función y proteger a las células beta del ataque autoinmunitario, lo que potencialmente podría prevenir o revertir la diabetes tipo 1.

* El Dr. Scharenberg renunció a su premio Pathway en 2017 para aceptar la oportunidad de convertirse en director científico de Casebia Therapeutics. Atribuye al premio Pathway Visionary Award el desarrollo de la experiencia científica que necesitaba para aplicar las terapias celulares y genéticas a la diabetes tipo 1. Sigue intentando aplicar estos nuevos enfoques al tratamiento de enfermedades autoinmunes, incluida la diabetes tipo 1.

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Céline Emmanuelle Riera, PhD
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Centro Médico Cedars-Sinai, Los Ángeles, California
Identificación de circuitos neuronales sensoriales que controlan trastornos metabólicos
Subvención n.º 1-15-INI-12

Para adaptarse rápidamente a los cambios en las condiciones ambientales y la percepción de los sentidos internos (como la digestión, la temperatura, el hambre, el dolor y la presión arterial), los mamíferos dependen de una parte del cerebro llamada hipotálamo para integrar una variedad de señales en respuestas apropiadas y satisfacer la demanda de energía. Sin embargo, no se entiende bien si las neuronas involucradas en la percepción sensorial tienen la capacidad de traducir la información sensorial en respuestas metabólicas a través de la comunicación con el hipotálamo y otras regiones del cerebro. Al centrarse en los sentidos críticos del dolor y el olfato, que desempeñan papeles importantes en la percepción de condiciones nocivas y la disponibilidad de nutrientes, este proyecto identificará los componentes de la respuesta metabólica que se alteran en la diabetes tipo 2.

A través de una mejor comprensión de estos sistemas sensoriales y cómo impactan la actividad metabólica, se podrán identificar nuevas terapias para tratar la diabetes tipo 2.

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Dra. Stephanie Stanford
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Universidad de California, San Diego
PTPN22: un gen modelo para desentrañar la interacción entre la genética y el medio ambiente en la diabetes tipo 1
Subvención n.º 1-15-INI-13

Una mutación en un gen llamado PTPN22 es uno de los factores de riesgo genéticos más importantes conocidos para la diabetes tipo 1 (DT1). Las infecciones virales son factores de riesgo importantes para el desarrollo de la DT1, y el gen PTPN22 puede desempeñar un papel fundamental en la defensa contra los virus. Este proyecto estudiará si el gen PTPN22 mutado predispone a las personas a la DT1 al disminuir la respuesta a las infecciones virales. Los resultados de este estudio dilucidarán el mecanismo por el cual un factor de riesgo genético de DT1 se combina con un desencadenante ambiental para conferir susceptibilidad a la enfermedad. Es importante destacar que, si es correcto, este modelo sugiere que la protección contra las infecciones virales y/o el tratamiento agresivo de las mismas podría prevenir la DT1 en personas con este factor de riesgo genético, y allanará el camino para estrategias de tratamiento preventivo para personas con alto riesgo de desarrollar DT1.

Premios aceleradores

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Dr. Thomas Delong
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La Universidad de Colorado Denver, Aurora, CO
El papel de los péptidos híbridos de insulina en el desarrollo de la diabetes tipo 1
Subvención n.º 1-15-ACE-14

La diabetes tipo 1 (DT1) es una enfermedad autoinmune mediada por las propias células T del sistema inmunitario. Normalmente, las células T combaten las infecciones mediante la creación de una respuesta a cuerpos extraños, llamados antígenos, cuando se detectan en la circulación. Si bien el sistema inmunitario tiene mecanismos para evitar que las células T reconozcan los autoantígenos, en la DT1 esos mecanismos fallan y las células T atacan de manera inapropiada a las células beta productoras de insulina del propio cuerpo. Por lo tanto, para prevenir o revertir el desarrollo de la DT1 es fundamental comprender por qué y cómo se desvían las células T. Este proyecto describe una modificación de los autoantígenos que son reconocidos por las células T que desencadenan la diabetes en un importante modelo animal para la DT1. Los investigadores plantean la hipótesis de que la misma modificación es relevante en el desarrollo de la DT1 humana. Pondrán a prueba esta hipótesis utilizando células T que se aislaron del tejido de islotes remanente de pacientes humanos con DT1 fallecidos. Además, los investigadores han identificado un mecanismo potencial que conduce a estas modificaciones de antígenos. Estudiarán el mecanismo y probarán si la formación de antígenos modificados se puede inhibir químicamente, bloqueando así la destrucción de las células beta productoras de insulina y previniendo la diabetes tipo 1.

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Doctor Zhen Gu
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Universidad Estatal de Carolina del Norte, Raleigh, Carolina del Norte y Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill
Vía sintética bioinspirada para la administración en circuito cerrado de insulina y glucagón
Subvención n.º 1-15-ACE-21

Un sistema terapéutico capaz de regular automáticamente la administración de insulina en proporción a los niveles de azúcar en sangre es muy deseable para las personas con diabetes tipo 1 y tipo 2 avanzada. Se han desarrollado varias formulaciones sintéticas sensibles a la glucosa para la administración autorregulada de insulina. Sin embargo, quedan numerosos desafíos pendientes para elaborar un sistema biocompatible que sea fácil de administrar, proporcione una respuesta de insulina suficientemente rápida y evite la hipoglucemia. Inspirado en las vesículas de insulina naturales de las células beta pancreáticas, este proyecto desarrollará "vesículas de insulina sintéticas" artificiales. La hipótesis es que los materiales podrán regular la liberación de insulina a niveles altos de azúcar en sangre e inhibir su liberación dentro del rango normal de glucosa. Para prevenir la posible hipoglucemia, el proyecto incluye el diseño de "vesículas de glucagón sintético" para contrarrestar grandes liberaciones inesperadas de insulina. Si tiene éxito, estos sistemas pueden cambiar fundamentalmente la forma en que se maneja la diabetes tipo 1 y reducir la carga de monitoreo y tratamiento.

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Dra. Marie-France Hivert
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Instituto de Atención Sanitaria Harvard Pilgrim, Facultad de Medicina de Harvard, Boston, MA
Comprender las vías de programación metabólica fetal para frenar el riesgo transgeneracional de diabetes
Subvención n.º 1-15-ACE-26

La exposición a la hiperglucemia materna en el útero se asocia con un riesgo significativamente mayor de diabetes tipo 2 (DT2) a lo largo de la vida. Los mecanismos exactos que explican este fenómeno aún se desconocen. Este proyecto aplicará los avances tecnológicos recientes para examinar las diferencias en la forma en que la regulación epigenética (uno de los mecanismos que controlan la expresión genética) está vinculada a la exposición a la diabetes en el útero . Al realizar un seguimiento de las parejas madre-hijo durante el embarazo y la infancia, se espera que el estudio identifique nueva información sobre qué adaptaciones epigenéticas en el genoma humano están implicadas en la vinculación del azúcar en sangre materna con el riesgo futuro de DT2 de la descendencia. Revelar nueva información sobre cómo se desencadena la DT2 en estos niños podría ayudar al desarrollo de medidas de prevención en la vida temprana para reducir las tasas de diabetes en las generaciones futuras.

Premios visionarios

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Dra. Mayland Chang
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Universidad de Notre Dame, South Bend, Indiana
Una estrategia para acelerar la curación de las heridas diabéticas
Subvención n.º 1-15-ACN-06

Una complicación grave de la diabetes es la incapacidad de cicatrizar las heridas, que contribuyó a 73.000 amputaciones de miembros inferiores en los Estados Unidos en 2010. Actualmente, no hay agentes terapéuticos aprobados para el tratamiento de las heridas diabéticas y hay una escasez de investigación para entender por qué las heridas diabéticas son difíciles de curar. El trabajo preliminar ha identificado enzimas llamadas "metaloproteinasas de matriz" (MMP) que parecen influir en la cicatrización de heridas en ratones diabéticos. Además, se ha identificado un fármaco que bloquea selectivamente las MMP perjudiciales, no es tóxico para los ratones y está listo para su desarrollo como terapia tópica para la cicatrización de heridas diabéticas. Este proyecto propone validar los papeles beneficiosos y perjudiciales de las MMP en muestras humanas y entender cómo los fármacos inhibidores de MMP pueden mejorar la cicatrización de heridas diabéticas. Se espera que la combinación de estudios que apliquen inhibidores selectivos de MMP y utilicen muestras de personas con diabetes conduzca a un nuevo tratamiento para esta grave complicación de la diabetes.

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Doctor Michael Dennis
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La Universidad Estatal de Pensilvania, Hershey, PA
Control traduccional de la expresión génica inducido por hiperglucemia en la retina
Subvención n.º 1-14-INI-04

Casi todas las personas con diabetes tipo 1, y la mayoría con diabetes tipo 2, experimentan algún grado de retinopatía a lo largo de su vida. Lamentablemente, actualmente no existen tratamientos que aborden por completo la patogénesis molecular de esta complicación. El objetivo general de este proyecto de investigación es identificar los mecanismos que regulan la expresión inducida por la hiperglucemia de los factores que controlan el crecimiento y la proliferación de los vasos sanguíneos en la retina. Esta estrategia de investigación representa un enfoque nuevo y fundamentalmente diferente para investigar los actores moleculares responsables de las complicaciones neurovasculares de la retina y permitirá la validación de nuevos objetivos para la intervención a nivel de la expresión genética. Este estudio puede conducir en última instancia al desarrollo de terapias innovadoras y no destructivas que aborden la causa de la retinopatía diabética.

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Doctor Stephen Parker
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Universidad de Michigan, Ann Arbor, Michigan
Desconstrucción de la diabetes tipo 2 mediante el uso de perfiles "ómicos" multitejidos de alta densidad de todo el genoma
Subvención n.º 1-14-INI-07

La susceptibilidad a la diabetes tipo 2 está parcialmente codificada en el código genético, o ADN. Sin embargo, actualmente no está claro exactamente cómo los cambios en el ADN conducen a la susceptibilidad y progresión de la diabetes. Estudios recientes sugieren que la mayoría de las variaciones genéticas asociadas con la enfermedad no residen dentro de las regiones codificantes de los genes, sino fuera de los genes, en regiones generalmente denominadas elementos reguladores. Estos elementos controlan cuándo, dónde y cuánto se activa un gen. Este proyecto está orientado a identificar estos elementos reguladores ocultos y vincularlos a los genes que controlan. Esta información puede conducir a una vigilancia cuantitativa de la enfermedad a lo largo del tiempo y ayudará a identificar la próxima generación de dianas farmacológicas para la diabetes tipo 2. La integración de estos resultados con un código de ADN personal puede ayudar a guiar estrategias de tratamiento "personalizadas" basadas en la combinación específica de cambios de riesgo que pueda tener una persona.

Premios aceleradores

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Dra. Kathleen Page
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Universidad del Sur de California, Los Ángeles, CA
Mecanismos neuronales en la programación materno-fetal para la obesidad y la diabetes
Subvención n.º 1-14-ACE-36

La exposición a factores estresantes ambientales en etapas tempranas de la vida, como la exposición prenatal a la diabetes, parece contribuir al desarrollo de diabetes tipo 2 en etapas posteriores de la vida. Los estudios realizados en animales sugieren que la exposición fetal a la diabetes materna puede provocar cambios en las vías cerebrales que ayudan a controlar el peso corporal y el nivel de azúcar en sangre. El objetivo de nuestra investigación es utilizar técnicas de neuroimagen de vanguardia para caracterizar las vías cerebrales implicadas en el control del peso corporal y el nivel de azúcar en sangre en niños que estuvieron expuestos o no a la diabetes en el útero. Este proyecto identificará marcadores en etapas tempranas de la vida en las vías del apetito cerebral que pueden contribuir al desarrollo de la obesidad y la diabetes tipo 2. Estos marcadores recientemente identificados se pueden utilizar para desarrollar intervenciones para prevenir la obesidad y la diabetes en niños de alto riesgo. Estos estudios podrían ayudar a encontrar nuevas formas de prevenir la diabetes en aquellos con mayor riesgo y a desarrollar nuevas formas de tratar a los pacientes con diabetes.

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Dr. Joshua Thaler, doctor en medicina
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Universidad de Washington, Seattle, Washington
Modulación de las interacciones gliales-neuronales para tratar la obesidad y la diabetes
Subvención n.º 1-14-ACE-51

Los tratamientos para la diabetes se han basado principalmente en la insulina: suministrar insulina, hacer que el cuerpo produzca más insulina propia o hacer que el cuerpo sea más sensible a los efectos de la insulina. Todos estos enfoques actúan directamente sobre los tejidos diana de la insulina (hígado, músculo, grasa) y son partes fundamentales del tratamiento de la diabetes. Sin embargo, dado que el cerebro también ayuda a controlar el azúcar en sangre, los medicamentos que se dirigen a los sistemas cerebrales en lugar de a los tejidos diana de la insulina podrían ser un nuevo enfoque útil para controlar la diabetes. Hemos descubierto que el cerebro se deteriora en la obesidad de una manera que puede afectar al peso corporal y al equilibrio del azúcar en sangre. Este proyecto explora la posibilidad de que las células gliales (las células de respuesta al daño del cerebro) en el área del hipotálamo del cerebro desempeñen un papel importante en el proceso de volverse obeso y desarrollar diabetes. Estamos utilizando una amplia variedad de técnicas para estudiar y manipular las células gliales con el fin de determinar el alcance de su contribución a la regulación del peso y el azúcar en sangre y si se pueden diseñar para ayudar a revertir la obesidad y la diabetes.

Premios visionarios

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Dr. Wolfgang Peti
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Facultad de Medicina de la Universidad de Arizona, Tucson, Arizona
Nuevos e innovadores conocimientos sobre la señalización y regulación de la insulina mediante espectroscopia de RMN
Subvención n.º 1-14-ACN-31

La prevalencia de la diabetes en los Estados Unidos se encuentra actualmente en niveles epidémicos. Para desarrollar nuevos medicamentos que no solo mejoren el tratamiento, sino que, en última instancia, proporcionen una cura, es necesario comprender plenamente las vías de señalización del organismo que impulsan esta enfermedad. El objetivo de este proyecto es aplicar métodos moleculares de última generación para estudiar las enzimas proteínicas que regulan la señalización de la insulina y el metabolismo del glucógeno. Este proyecto utiliza la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), la prima de alta resolución de la resonancia magnética (RM), para estudiar estas proteínas. Esta técnica de vanguardia proporcionará información sobre cómo funcionan estas enzimas, hasta el nivel atómico. Más importante aún, permitirá la investigación de cómo se pueden utilizar las funciones intrínsecas de estas enzimas para diseñar medicamentos nuevos y más potentes para combatir la diabetes.