JUEVES, 25 de septiembre (HealthDay News/Dr. Tango) -- Investigadores informan que han esquivado un gran problema técnico en la generación de células madre pluripotentes a partir de células madre adultas.
Un equipo de científicos de Boston desarrolló un modo más seguro que nunca de generar células madre pluripotentes inducidas (iPS, por su sigla en inglés), cuya función es similar a las células madre embrionarias, con la diferencia de que éstas se producen a partir de células adultas y no mediante la creación o destrucción de un embrión.
Si los hallazgos, que se basaron en células de ratones, se repiten en humanos, prepararán el terreno para el uso de las iPS con el fin de profundizar en la biología de una amplia gama de enfermedades genéticas. A largo plazo, podrían conducir a terapias de células madre específicas para cada paciente.
"Creo que es un estudio histórico, verdaderamente importante", afirmó Kevin Eggan, profesor asistente de células madre y biología regenerativa e investigador asistente del Instituto médico Stowers de la Universidad de Harvard. Eggan no participó en el estudio.
Los resultados aparecen en la edición en línea del 25 de septiembre de la revista Science.
Shinya Yamanaka, de la Universidad de Kioto en Japón, demostró por primera vez en 2006 que las células adultas de ratón, por ejemplo, células cutáneas, se podían reprogramar en algo comparable a las células madre embrionarias mediante la introducción de cuatro genes específicos. De acuerdo con el autor principal de este estudio reciente, Matthias Stadtfeld, "fue como un salto cuántico gigantesco para la biología". Al año siguiente, Yamanaka y James Thomson, de la Universidad de Wisconsin en Madison, demostraron que con el mismo método se podían crear células iPS humanas.
Normalmente, los cuatro genes (que pueden estimular la aparición de cáncer si no se controlan) se administran mediante retrovirus, que incorporan su ADN viral en los cromosomas de las células; la preocupación es que estas inserciones aleatorias introduzcan mutaciones en las células que alteren su comportamiento, y por lo tanto minimicen la utilidad potencial de estas células como herramienta de investigación. Si estas células se utilizan algún día para crear tejidos que luego fueran trasplantados en pacientes humanos, los investigadores temen que puedan conducir al cáncer accidentalmente.
Konrad Hochedlinger, del Hospital General de Massachusetts y del Instituto de células madre de Harvard, su compañero posdoctoral Stadtfeld, y colegas esquivaron este problema al administrar los genes mediante adenovirus, que no introducen su ADN viral en los cromosomas de las células. Las células iPS creadas mediante este nuevo método son difíciles de distinguir de las otras células iPS, ya que portan algunas de las características moleculares distintivas de las células madre embrionarias, y pueden formar múltiples tipos de células cuando se trasplantan en ratones (o sea, son pluripotentes).
"Mi conclusión es que la integración viral no es necesaria para reprogramar un estado pluripotente, que es un paso importante hacia la creación de células iPS específicas más seguras para cada paciente, si es que estos resultados se replican en humanos", dijo Stadtfeld.
Las células iPS humanas tienen varias aplicaciones potenciales. A nivel de investigación, se pueden usar para estudiar cómo los defectos genéticos particulares conducen a enfermedades. Las compañías farmacéuticas podrían usar estas células para diseñar medicamentos que alteren, evadan o reparen estos comportamientos. En última instancia, las células iPS se podrían usar clínicamente para desarrollar trasplantes específicos para cada paciente, por ejemplo, neuronas reparadas genéticamente en pacientes con enfermedades neurodegenerativas.
Sin embargo, antes de que algo de esto pueda suceder, se debe optimizar este nuevo método. De hecho, sólo una de entre un millón de células de la piel se convierten en una iPS con el método de Stadtfeld, en comparación con una entre 10,000 del método que utiliza los retrovirus. Con el uso de células hepáticas (hepatocitos), la eficiencia fue de una entre 50,000, un resultado mejor, pero aún peor que con los retrovirus.
"Para que podamos traducir esto a los humanos, debemos encontrar formas de mejorar la eficiencia del proceso y hacer que trabaje de forma apropiada en los tipos de células a los que se pueda acceder con más facilidad que a los hepatocitos, como las células de la piel, por ejemplo", enfatizó Stadtfeld.
El Dr. Rudolf Jaenisch, del Instituto Whitehead y del Instituto de tecnología de Massachusetts, que estudia las células iPS, afirmó que los hallazgos son "claramente un avance".
"Muestran que, aunque de manera ineficaz, pueden crear células iPS, que aparentemente no tienen ninguna alteración genética", destacó.
Aunque alabó el estudio, Eggan hizo varias advertencias. Primero, aunque los adenovirus no integran normalmente su ADN a los cromosomas de las células huésped, algunas veces lo hacen. "Siempre existirá la posibilidad de que pueda ocurrir en algunos casos", apuntó.
Aún así también señaló que, dado el éxito del estudio, los investigadores podrían ultimadamente descubrir que pueden de hecho reprogramar las células adultas en células iPS sin el uso de virus, por ejemplo, con componentes químicos o mediante la administración de ARN puro.
"Cosas como éstas serán cada vez más posibles debido al éxito de este experimento", dijo.
La segunda advertencia de Eggan es que, a pesar de su aparente similitud, las células iPS no son células madre embrionarias. Aún sigue abierta la pregunta sobre si ambas pueden actuar de manera equivalente.
"Hay una gran variedad de cuestiones fundamentales que no han sido bien abordadas respecto a la equivalencia de las iPS y las células madre embrionarias", advirtió, "y no puedo expresarlo con suficiente contundencia".
Por ejemplo, nadie ha sido capaz todavía de crear un ratón a partir de una sola célula iPS, lo que Eggan califica como la prueba "estándar por excelencia" de la pluripotencia de las células madre embrionarias, y no porque no se haya intentado, dijo.
Dejando tales preguntas de lado, Stadtfeld señaló que no anticipa ningún problema en que estos hallazgos se repliquen en células humanas, aparte del hecho de que el cultivo de células madre embrionarias humanas es intrínsecamente más complicado que su contraparte murino.
"Creo que será un obstáculo técnico, pero espero que las personas lo resuelvan en los próximos seis meses a un años, probablemente medio año", dijo. Agregó "creo que ya han aceptado el desafío. Es posible".
Más información
Para más información sobre células madre, visite los U.S. National Institutes of Health.
