Reprograman células grasas para reparar lesiones

Los científicos están un paso más cerca de desarrollar células madre ‘inteligentes’, y están hechas de grasa humana.

Un nuevo tipo de célula madre, es decir, una célula con capacidades regenerativas, podría estar más cerca en el horizonte, según muestra un nuevo estudio dirigido por UNSW Sydney.

Las células madre (llamadas células madre multipotentes inducidas o iMS) se pueden producir a partir de células humanas de fácil acceso (en este caso, grasa) y reprogramarlas para que actúen como células madre.

Los resultados del estudio en animales, que creó células madre humanas y probó su efectividad en ratones, se publicaron en línea en Science Advances, y aunque los resultados son alentadores, se necesitan más investigaciones y pruebas antes de cualquier traducción potencial a terapias humanas.

“Las células madre que hemos desarrollado pueden adaptarse a su entorno y reparar una variedad de tejidos dañados“, dice el hematólogo John Pimanda, profesor de Medicina y Salud de la UNSW y coautor principal del estudio.

“Que yo sepa, nadie ha creado una célula madre multipotente humana adaptativa antes. Este es un territorio inexplorado“.

Los científicos crearon las células iMS en un laboratorio al exponer las células grasas humanas a una mezcla de compuestos que hizo que las células perdieran su identidad original.

Este proceso también borró las ‘marcas silenciadoras’, marcas responsables de restringir la identidad celular.

Los investigadores inyectaron células iMS humanas en ratones donde permanecieron inactivas, al principio.

Pero, cuando los ratones tuvieron una lesión, las células madre se adaptaron a su entorno y se transformaron en el tejido que necesitaba reparación, ya sea músculo, hueso, cartílago o vasos sanguíneos.

“Las células madre actuaron como camaleones“, dice el autor principal, el Dr. Avani Yeola, investigador postdoctoral de células madre en el laboratorio del Prof. Pimanda.

La Dra. Yeola realizó este trabajo como parte de su tesis doctoral en UNSW Medicine & Health.

“Siguieron las señales locales para integrarse en el tejido que requería curación“.

Existen tecnologías existentes para transformar células en células madre, pero tienen limitaciones clave: las células madre específicas de tejido están inherentemente limitadas en la gama de tejidos que pueden crear, y las células madre pluripotentes inducidas (iPS) no pueden inyectarse directamente porque llevan un riesgo de desarrollar tumores.

Las células iPS también necesitan un tratamiento adicional para generar tipos de células o tejidos específicos antes de su uso.

Se necesitan más estudios para probar cómo funcionan en humanos tanto las células iPS como los tejidos creados por células madre específicas de tejido.

Las células iMS, que están hechas de tejido adulto, no mostraron signos de crecimiento de tejido no deseado.

También se adaptaron a una variedad de diferentes tipos de tejidos en ratones.

“Estas células madre son diferentes a las que se encuentran actualmente bajo evaluación en ensayos clínicos“, dice el Dr. Yeola.

“Están hechas de las propias células del paciente, lo que reduce el riesgo de rechazo“.

El estudio se basa en el estudio del equipo de 2016 que utiliza células de ratón y es el siguiente paso antes de los ensayos solo en humanos.

Pero todavía hay una larga espera, y mucha más investigación por hacer, para evaluar si las células son seguras y exitosas en humanos.

Si se demuestra que las células iMS son seguras para el uso humano, algún día podrían ayudar a reparar cualquier cosa, desde lesiones traumáticas hasta daños cardíacos.

“Este es un paso más en el campo de la terapia con células madre“, dice el Dr. Yeola.

Cada célula humana, ya sea una célula del corazón o una célula del cerebro, comparte el mismo contenido de ADN.

Las células se ven y se comportan de manera diferente porque usan diferentes partes del ADN.

Las partes del ADN que las células no usan generalmente se desactivan mediante modificaciones naturales.

“La idea detrás de nuestro enfoque era revertir estas modificaciones“, dice el profesor Pimanda.

“Queríamos que las células tuvieran la opción de usar esa parte del ADN si había una señal desde fuera de la célula“.

Los investigadores reprogramaron las células grasas utilizando dos compuestos: azacitidina, un fármaco utilizado en la terapia del cáncer de sangre; y un factor de crecimiento natural que estimula el crecimiento celular y la reparación de tejidos.

Las células liberaron su grasa y perdieron su identidad como una célula grasa alrededor de tres semanas y media después del tratamiento.

“Esta es una tecnología muy simple“, dice el Dr. Vashe Chandrakanthan, investigador principal de UNSW Medicine & Health y coautor principal del estudio.

Al Dr. Chandrakanthan, que dirigió el estudio con ratones de 2016 con el profesor Pimanda, se le ocurrió la idea de crear células iMS.

Dice que hay dos posibilidades principales para una posible aplicación clínica.

“Una idea es tomar las células grasas del paciente, ponerlas en una máquina donde se incuban con este compuesto.

Cuando estén listas, estas células reprogramadas se pueden poner en un vial y luego inyectar en el paciente“, dice el Dr. Chandrakanthan.

“Otra opción es combinar los dos compuestos en una simple minibomba que podría instalarse en el cuerpo, como un marcapasos“.

En teoría, esta minibomba podría colocarse cerca de la parte del cuerpo que necesita asistencia (por ejemplo, el corazón), donde podría dispensar dosis reguladas para crear nuevas células madre.

Si bien los resultados son alentadores, los investigadores son conscientes de que la posible traducción a terapias humanas aún está muy lejos.

“La seguridad es nuestra primera y principal preocupación“, dice el profesor Pimanda.

“Aún es necesario realizar estudios preclínicos y ensayos clínicos, y debemos estar seguros de que podemos generar estas células en condiciones seguras.

“Los socios de la industria podrían aportar su experiencia en la producción de células iMS de grado clínico y el diseño y la realización de ensayos clínicos“, dice.

“Esto ayudará a llevar esta investigación a la siguiente etapa”.

El Dr. Chandrakanthan dice que si los estudios futuros tienen éxito, la administración de esta terapia en el mundo real podría llevar hasta 15 años.

“La investigación médica exitosa que logra su objetivo final, es decir, que se traduce en solicitantes y tratamientos clínicos de rutina, a menudo puede llevar muchas décadas“, dice el Dr. Chandrakanthan.

“Puede haber barreras, reveses y experimentos fallidos. Es la naturaleza de la investigación.

“Si bien estos hallazgos son muy emocionantes, mantendré a raya mi entusiasmo hasta que hagamos llegar esto a los pacientes“.

Fuentes: Phys.org, Futurism