El impulso definitivo a la medicina regenerativa depende en gran medida de poder obtener en el laboratorio células con capacidad para diferenciarse en diversos tipos celulares y, a su vez, en tejidos. Para conseguir las células madre idóneas se investiga desde diferentes enfoques, desde el que busca utilizar las células madre embrionarias al propuesto por los premios Nobel John B. Gurdon y Shinya Yamanaka, que idearon un ‘cóctel de factores genéticos’ para reprogramar células de tejido adulto e inducir en ellas pluripotencialidad.
Sin embargo, estas células de pluripotencialidad inducida (iPS), si bien ya están siendo probadas en algunos ensayos clínicos en el mundo, todavía tienen margen para perfeccionarse.
Es lo que pretenden los científicos del Grupo de División Celular y Cáncer, que dirige Marcos Malumbres en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). Para ello, proponen un nuevo protocolo de perfeccionamiento de las células madre, cuya aplicación han descrito tanto en células pluripotentes inducidas como en células madre embrionarias. Los resultados de esta tecnología, sencilla y rápida, se exponen esta semana en la revista The EMBO Journal.
“En los últimos años, se han propuesto varios protocolos para obtener células madre reprogramadas en el laboratorio a partir de células adultas, pero muy pocos para mejorar las células de las que ya disponemos. El método que hemos diseñado es capaz de aumentar notablemente la calidad de las células madre obtenidas por cualquier otro protocolo, favoreciendo así la eficacia en la producción de tipos celulares especializados”, indica María Salazar-Roa, investigadora del CNIO, primera autora y responsable de correspondencia.
En este trabajo, los investigadores localizaron la secuencia de ARN microRNA 203, que se encuentra en los estados embrionarios más tempranos, antes de la implantación del embrión en el útero materno (cuando las células madre tienen su máxima capacidad para generar distintos tejidos).
Al expresar este microRNA durante unos pocos días, las células adquieren un mayor potencial para después diferenciarse (o especializarse) a otros tipos celulares maduros y funcionales.
Para corroborarlo, usaron células madre de origen humano y murino, además de ratones modificados genéticamente. “Los resultados han sido espectaculares, tanto en células de ratón como en células humanas. La aplicación de este microRNA durante solo 5 días impulsa el potencial de las células madre en todos los escenarios que hemos probado y mejora su capacidad para convertirse en otras células especializadas, incluso meses más tarde de haber estado en contacto con el microRNA”, indica Salazar-Roa.
La científica explica a DM que “en este artículo hemos demostrado que las células pluripotentes se especializan mejor a cardiomiocitos cuando las exponemos a nuestro protocolo. Ahora estamos empezando a explorar la especialización a otros tipos celulares”.
En cuanto a los aspectos de seguridad que implica utilizar este protocolo, la científica afirma que "se tendrán que evaluar con mucho detalle y de manera estricta más adelante. Este estudio se ha hecho fundamentalmente en modelos murinos y en estos casos, no ha provocado ningún efecto colateral, pero tendremos que hacer ensayos específicos para evaluar seguridad más adelante en el desarrollo de la tecnología".
Malumbres, jefe del grupo de División Celular y Cáncer del CNIO, indica: “Para llevar este activo a la clínica, es necesaria ahora la colaboración con laboratorios o empresas que quieran explotar esta tecnología en cada caso específico”. Salazar-Roa ha participado recientemente, y en estrecha colaboración con el equipo de Innovación del CNIO, en programas de Innovación como IDEA2 Global del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y CaixaImpulse de la Fundación La Caixa, del que además han conseguido financiación para iniciar el desarrollo de esta tecnología.
El trabajo de investigación ha sido realizado en colaboración con los grupos de Sagrario Ortega, Maria Blasco y las unidades de Biotecnología del CNIO, Manuel Serrano del IRB Barcelona, José Fernández-Piqueras del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO-CSIC), Fátima Valdés-Mora y Susan J. Clark del Instituto Garvan de Investigación Médica, en Sídney, Juan Carlos Izpisúa- Belmonte del Instituto Salk de Estudios Biológicos, en La Jolla, y Da-Zhi Wang de la Facultad de Medicina de Harvard, en Boston.
El estudio ha sido financiado por diversas entidades nacionales como la Asociación Española contra el Cáncer; la Fundación La Caixa; la Comunidad de Madrid; la Fundación Botín y el Banco Santander, y el Ministerio de Ciencia e Innovación, entre otras.
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