Científicos lograron transformar células de la piel en neuronas y células del corazón al usar una combinación de productos químicos. El increíble procedimiento fue realizado por investigadores de los Institutos Gladstone, en Estados Unidos.
El trabajo realizado en los últimos años sobre la reprogramación celular requería la adición de genes externos a las células, por lo que este logro se convierte “en una hazaña sin precedentes”, según los autores del estudio, cuyo trabajo sienta las bases para conseguir algún día regenerar células perdidas o dañadas con fármacos.
En sendos estudios publicados en ‘Science’ y ‘Cell Stem Cell’, el equipo de científicos, dirigido por el investigador principal de Gladstone Sheng Ding, y que forman parte del Centro Roddenberry para la Biología de Células Madre y Medicina en Gladstone, empleó cócteles químicos para llevar gradualmente células de la piel a convertirse en células similares a las células madre específicas de órganos y, en última instancia, a células del corazón o del cerebro.
Este descubrimiento ofrece un método más eficiente y fiable para reprogramar las células y evita preocupaciones médicas que rodeana la ingeniería genética.
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Ding, autor principal de ambos estudios, explicó: “Este método nos lleva más cerca de ser capaces de generar nuevas células en el sitio de la lesión en los pacientes. Nuestra esperanza es que un día se puedan tratar enfermedades como la insuficiencia cardiaca o la enfermedad de Parkinson con medicamentos que ayuden a regenerar áreas dañadas del corazón y del cerebro a partir de las propias células de los tejidos existentes. Este proceso está mucho más cerca de la regeneración natural que se produce en los animales, como los tritones y salamandras, que desde siempre nos ha fascinado».
Los problemas que podrían encontrar una solución
Una capacidad muy limitada tienen los corazones adultos para generar nuevas células, por lo que los científicos buscaron una forma de reemplazar las células perdidas después de un ataque al corazón, como el trasplante de células cardiacas adultas o las células madre en el corazón dañado.
Sin embargo, estos esfuerzos fueron en gran medida ineficaces, ya que la mayoría de las células adultas trasplantadas no sobreviven o no se integran adecuadamente en el corazón, y pocas células madre pueden ser inducidas para convertirse en células del corazón.
Reprogramando las células
Un enfoque alternativo de Deepak Srivastava, director de investigación con células madre y cardiovascular en Gladstone, empleó genes para convertir las células formadoras de cicatrices en el corazón de los animales en músculo nuevo que mejoró la función del corazón. Un enfoque de reprogramación química para hacer lo mismo puede ofrecer una manera más fácil de proporcionar señales que inducen al músculo del corazón a regenerarse localmente.
Resultados prometedores
En el primer estudio, más de 97 por ciento de las células comenzaron a latir, una característica de las células del corazón sanas completamente desarrolladas. Las células también respondieron apropiadamente a las hormonas y molecularmente se parecían a las células del músculo del corazón, no a las células de la piel. Incluso, cuando se trasplantaron las células a un corazón de ratón al inicio del proceso, se desarrollaron como células musculares del corazón y de aspecto saludable dentro del órgano.
En el segundo estudio, publicado en Cell Stem Cell, los científicos crearon células madre neuronales a partir de células de piel de ratón utilizando un enfoque similar. El cóctel químico de nuevo consistió en nueve moléculas, algunas de las cuales se superponen con las utilizadas en el primer trabajo.
En más de diez días, el cóctel cambió la identidad de las células, hasta que todos los genes de las células de la piel se apagaron y se convirtieron en genes de células madre neuronales gradualmente. Cuando se trasplantaron en ratones, las células madre neuronales se desarrollaron espontáneamente en los tres tipos básicos de células cerebrales: neuronas, oligodendrocitos y astrocitos. Las células madre neuronales también fueron capaces de auto-replicarse, algo fundamental para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas o lesión cerebral.
“Estas células madre neuronales podrían usarse un día para la terapia de reemplazo celular en enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Parkinson y la patología de Alzheimer», concluyó el co-autor Yadong Huang, investigador principal de Gladstone.
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