Simplifican el
proceso para generar células madre a partir de células adultas humanas
Científicos
del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB) y del Salk Institute de
California (EE UU), liderados por Juan Carlos Izpisúa Belmonte, han descubierto
un nuevo método que facilita el proceso de obtención de células madre a partir
de células adultas humanas.
Este hallazgo, que se publica esta semana en la revista Cell Stem Cell, el equipo de Izpisúa demuestra que la receta para obtener células iPS es mucho más versátil de lo que se creía. De hecho, los autores han reemplazado por primera vez un gen que se creía imposible de sustituir, lo que facilitará el proceso de obtención de células madre por métodos más seguros que potencialmente se podrán trasladar a la práctica clínica.
Este hallazgo, que se publica esta semana en la revista Cell Stem Cell, el equipo de Izpisúa demuestra que la receta para obtener células iPS es mucho más versátil de lo que se creía. De hecho, los autores han reemplazado por primera vez un gen que se creía imposible de sustituir, lo que facilitará el proceso de obtención de células madre por métodos más seguros que potencialmente se podrán trasladar a la práctica clínica.
Las
células madre son el elemento clave para que la medicina regenerativa se
convierta en una realidad en los hospitales. Son células que poseen la
capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo, capacidad
a la que los científicos se refieren con el nombre de pluripotencia.
Hay dos
tipos de células madre pluripotentes: las células madre embrionarias, que son
células inmaduras que nunca se han diferenciado a un tipo celular específico, y
las células madre de pluripotencia inducida (iPS, de sus siglas en inglés), que
son células adultas a las que se les ha reprogramado su reloj biológico para
volver a un estado indiferenciado.
Las
células iPS ofrecen dos ventajas muy importantes: se pueden crear a partir de
células del mismo paciente, evitando así el rechazo immunológico, y no implican
la destrucción de embriones sobrantes de tratamientos de fecundación in vitro.
Hasta la fecha se creía que solo se podían producir células iPS utilizando una
fórmula muy estricta que no permitía ninguna variación, limitando así su
potencial para la aplicación terapéutica.
En el año
2006, el equipo investigador japonés dirigido por Shinya Yamanaka descubrió un
método para obtener células madre pluripotentes a partir de células
diferenciadas adultas de ratón, que se denominaron células iPS. En 2007, el
mismo grupo obtuvo con el mismo método células iPS a partir de células humanas.
Este descubrimiento mereció a Yamanaka el Premio Nobel de Fisiología y Medicina
en 2012.
![[Img #14684]](file:///C:/Windows/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.jpg)
Colonia de células madre de pluripotencia inducida
(iPS) generadas a partir de fibroblastos de la piel utilizando el nuevo
'cocktail' de genes descrito por el equipo de Izpisúa. (Foto: CMRB)
El método del grupo japonés consiste en introducir en las células cuatro
factores de transcripción que se han conocido desde entonces como ‘factores
Yamanaka’ o ‘factores de pluripotencia’. Los científicos han utilizado con
éxito esta receta para transformar, en el laboratorio, células procedentes de
la sangre, la piel y de otros tejidos en células pluripotentes que pueden dar
lugar a células de cualquier órgano del cuerpo.
Aunque las células iPS serían teóricamente muy útiles en medicina
regenerativa, la metodología utilizada para generarlas conlleva muchos problemas
asociados, por ejemplo, dos de los factores utilizados en la receta son
oncogenes (genes que inducen la formación de tumores), por lo que aún está
lejos su utilización en pacientes.
Ahora, los expertos han dado un enfoque totalmente nuevo a esta línea de investigación y han descubierto que se puede lograr la pluripotencia mediante un fino balance de genes necesarios para la diferenciación celular, es decir, genes que instruyen a las células para especializarse en líneas particulares, como pueden ser células de la piel o de la sangre.
Ahora, los expertos han dado un enfoque totalmente nuevo a esta línea de investigación y han descubierto que se puede lograr la pluripotencia mediante un fino balance de genes necesarios para la diferenciación celular, es decir, genes que instruyen a las células para especializarse en líneas particulares, como pueden ser células de la piel o de la sangre.
Antes de estos experimentos, la mayoría de investigadores en este campo
intentaba sustituir los factores clásicos de reprogramación por otros que se
presentaran de manera natural en las células madre embrionarias.
El equipo de Izpisúa se aproximó al problema de una manera innovadora. “La pluripotencia parece que no representa una identidad celular particular, sino un estado funcional mantenido por un balance de fuerzas diferenciadoras opuestas”, explica.
El equipo de Izpisúa se aproximó al problema de una manera innovadora. “La pluripotencia parece que no representa una identidad celular particular, sino un estado funcional mantenido por un balance de fuerzas diferenciadoras opuestas”, explica.
Así, los investigadores se dieron cuenta de que los cuatro ‘factores
Yamanaka’ no eran necesarios, ya que la pluripotencia se podía lograr alterando
el balance de genes presentes en las células adultas y que intervienen en la
especificación del linaje celular.
“En nuestro trabajo hemos identificado nuevos genes, no descritos
anteriormente como inductores de la reprogramación ni típicos de células madre,
que permiten reprogramar las células somáticas a un estado de pluripotencia.
Este hallazgo podría conducir al diseño de protocolos de reprogramación más
seguros y reducir el riesgo de transformación oncogénica”, aclara el experto.
Los autores han demostrado que más de siete genes adicionales son
capaces de participar en el proceso de reprogramación de fibroblastos humanos a
células iPS, y lo más importante: han demostrado por primera vez que todos los
‘factores Yamanaka’ pueden ser sustituidos.
“Hasta la fecha se había pensado que el factor de transcripción OCT4 era indispensable para poder transformar células adultas humanas en células iPS”, explica Núria Montserrat, investigadora del CMRB y primera autora del estudio.
“Hasta la fecha se había pensado que el factor de transcripción OCT4 era indispensable para poder transformar células adultas humanas en células iPS”, explica Núria Montserrat, investigadora del CMRB y primera autora del estudio.
El hecho de que un factor como OCT4, previamente considerado
característico de células madre, pueda ser sustituido conlleva la posibilidad
de que las células madre generadas de esta manera sean fundamentalmente
distintas a las obtenidas por otras metodologías, lo que para los
investigadores podría traducirse en un mejor comportamiento en términos de
seguridad o funcionalidad.
“Nuestros hallazgos ofrecen la posibilidad de identificar en un futuro inmediato pequeñas moléculas (fármacos) capaces de reemplazar OCT4 en el proceso de la reprogramación celular.
“Nuestros hallazgos ofrecen la posibilidad de identificar en un futuro inmediato pequeñas moléculas (fármacos) capaces de reemplazar OCT4 en el proceso de la reprogramación celular.
De esta manera podríamos evitar el uso de metodologías empleadas hasta
la fecha, que dificultan el uso de las células reprogramadas en terapias de
sustitución celular. Así pues, el uso de fármacos podría suponer la generación
de células iPS mediante estrategias seguras aptas para su traslación a la
clínica”, concluye Montserrat. (Fuente: CMRB)
Programan con
éxito células madre para generar sangre
A través
de la transferencia de cuatro genes al interior de fibroblastos de ratón, un
equipo de científicos ha conseguido producir células muy parecidas a las
células madre hematopoyéticas, las cuales constituyen una población muy
importante, capaz de producir millones de nuevas células sanguíneas en el
cuerpo humano cada día.
El logro científico alcanzado en la Escuela Icahn de Medicina, dependiente del Centro Médico Monte Sinaí en la ciudad estadounidense de Nueva York, constituye una base firme sobre la cual cimentar investigaciones futuras encaminadas a desarrollar métodos eficientes para el cultivo de células madre específicas de cada paciente, y productos celulares sanguíneos derivados de ellas y más especializados, para terapia de reemplazo celular.
El logro científico alcanzado en la Escuela Icahn de Medicina, dependiente del Centro Médico Monte Sinaí en la ciudad estadounidense de Nueva York, constituye una base firme sobre la cual cimentar investigaciones futuras encaminadas a desarrollar métodos eficientes para el cultivo de células madre específicas de cada paciente, y productos celulares sanguíneos derivados de ellas y más especializados, para terapia de reemplazo celular.
Las
células que el equipo de Carlos Filipe Pereira cultivó en una caja de Petri (el
recipiente conocido también como placa o cápsula de Petri) son idénticas en su
expresión genética a las presentes en embriones de ratón y, en opinión de los
investigadores, podrían llegar a generar colonias de células sanguíneas
maduras, y también ser la base para una posible terapia con la que tratar
ciertas enfermedades de la sangre, tal como apunta el Dr. Dennis S. Charney,
decano de la Escuela Icahn de Medicina y Vicepresidente ejecutivo de Asuntos
Académicos en el Centro Médico Monte Sinaí.
![[Img #14640]](file:///C:/Windows/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.jpg)
Las células del tipo obtenido en la investigación
podrían llegar a generar colonias de células sanguíneas maduras. (Imagen: Amazings
/ NCYT / JMC)
Hay una escasez crítica de donantes idóneos para trasplantes de células madre sanguíneos. Hoy en día se necesita recurrir a esos donantes para poder satisfacer las necesidades clínicas de los pacientes que sufren enfermedades de la sangre tales como leucemia, anemia aplásica, linfomas, mieloma múltiple y trastornos de inmunodeficiencia. La programación de células madre hematopoyéticas representa una alternativa muy prometedora.
Descubren un
nuevo tipo de células madre con grandes posibilidades terapéuticas
Se ha conseguido aislar una población, hasta ahora
desconocida, de células madre pluripotentes humanas. Éstas son primitivas y
resistentes al estrés ambiental, y se las puede obtener con facilidad a partir
de tejido graso, siendo capaces de diferenciarse en virtualmente cualquier tipo
de célula del cuerpo humano sin necesidad de modificaciones genéticas.
Las células, a las que se describe como
"células madre multilinaje procedentes de tejido adiposo y resistentes al
estrés ambiental" o simplemente se las llama "células madre del tipo Muse-AT",
fueron descubiertas por un "accidente científico", cuando parte del
equipamiento del laboratorio falló, matando a todas las células en un
experimento excepto a estas nuevas células madre.
El equipo de Gregorio Chazenbalk, del Departamento de Obstetricia y Ginecología en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), puso en marcha una investigación a partir del accidente, y también descubrió que las células madre del tipo Muse-AT no solamente son capaces de sobrevivir al estrés ambiental severo, sino que incluso podrían ser estas circunstancias adversas las que activasen su impresionante potencial.
![[Img #14543]](file:///C:/Windows/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.jpg) |
Estas células pluripotentes, aisladas a partir de
tejido graso extraído durante liposucciones, expresaron muchos marcadores
propios de células madre embrionarios, y fueron capaces de diferenciarse para
constituir células musculares, óseas, grasas, cardíaca, neuronal y hepática. Un
análisis de sus características genéticas confirmó sus funciones
especializadas, así como su capacidad de regenerar tejido cuando son
retrasplantadas en el cuerpo después de que se las haya "despertado".
Estas células pluripotentes, aisladas a partir de tejido graso retirado durante liposucciones, expresaron numerosos marcadores propios de células madre embrionarios y fueron capaces de diferenciarse de manera muy versátil, dando lugar a células musculares, óseas, grasas, cardíaca, neuronal y hepática. (Foto: Cortesía de la UCLA)
En definitiva, esta población de células permanece aletargada en el tejido graso hasta que éste es sujeto a condiciones muy duras. Estas células pueden sobrevivir en condiciones en las cuales usualmente sólo las células cancerosas pueden vivir.
Estas células pluripotentes, aisladas a partir de tejido graso retirado durante liposucciones, expresaron numerosos marcadores propios de células madre embrionarios y fueron capaces de diferenciarse de manera muy versátil, dando lugar a células musculares, óseas, grasas, cardíaca, neuronal y hepática. (Foto: Cortesía de la UCLA)
En definitiva, esta población de células permanece aletargada en el tejido graso hasta que éste es sujeto a condiciones muy duras. Estas células pueden sobrevivir en condiciones en las cuales usualmente sólo las células cancerosas pueden vivir.
Además, la purificación y el aislamiento de las células del tipo Muse-AT no requiere el uso de dispositivos especiales de alta tecnología. Las células son capaces de crecer en medios relativamente modestos.
Tras una investigación más extensa y los ensayos clínicos apropiados, estas células podrían ofrecer una opción de tratamiento revolucionaria para numerosas enfermedades y secuelas dejadas por éstas, incluyendo dolencias cardíacas y derrames cerebrales, así como para la regeneración neural y de tejidos dañados.
Publicada por:
Jazmín Adriana Espinoza Quimí
Grupo: 8
