Convierten células madre humanas en células pulmonares funcionales

Los hallazgos tienen relevancia para la enfermedad pulmonar, la detección de fármacos, y, en última instancia, para generar tejido pulmonar para trasplantes

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Muchas patologías pulmonares se beneficiarán de esta adelanto científico

Investigadores del Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUMC), en EE.UU., han logrado transformar células madre humanas en células de pulmón y vías respiratorias funcionales. El avance, publicado en Nature Biotechnology, tiene una gran relevancia especialmente para la enfermedad pulmonar, la detección de fármacos, estudiar el desarrollo del pulmón humano y, en última instancia, generar tejido pulmonar para trasplante.

Para el coordinador del estudio, Hans-Willem Snoeck, este «relativo éxito» en la transformación de las células madre humanas en células del corazón, beta del páncreas, intestinales, del hígado y nerviosas, abre todo tipo de posibilidades para la medicina regenerativa. «Ahora, somos por fin capaces de fabricar células pulmonares y de las vías respiratorias», afirma. En su opinión este logro es especialmente «relevante» en este caso debido a que los trasplantes de pulmón tienen un pronóstico particularmente malo.

A pesar de que todavía pasarán algunos muchos años para cualquier aplicación clínica de este logro, el investigador entiende que se puede empezar a pensar en hacer trasplantes pulmonares autólogos, es decir, trasplantes que utilizan las propias células de la piel de un paciente para generar tejido pulmonar funcional.

Alternativa a células madre

La investigación se basa en el descubrimiento del propio Snoeck en 2011 de un conjunto de factores químicos que pueden convertir células embrionarias o células madre pluripotentes inducidas (iPS) humanas en células del endodermo del intestino anterior, precursor de las células del pulmón y las vías respiratorias. Las células iPS humanas se parecen mucho a las células madre embrionarias humanas pero se generan a partir de células de la piel, persuadiéndolas para ralentizar su desarrollo. Las células iPS humanas pueden ser estimuladas para diferenciarse en células especializadas, ofreciendo a los investigadores una alternativa a las células madre embrionarias humanas.

En este trabajo, Snoeck y su equipo encontraron nuevos factores que pueden completar la transformación de las células embrionarias humanas o células iPS en células epiteliales de pulmón funcionales (células que cubren la superficie del pulmón). El equipo vio que las células resultantes expresan marcadores de al menos seis tipos de células epiteliales de pulmón y de las vías respiratorias, en particular los marcadores de las células epiteliales alveolares de tipo 2. Las células de tipo 2 son importantes porque producen surfactante, una sustancia fundamental para mantener los alveolos pulmonares, donde se produce el intercambio gaseoso, y que también participan en la reparación del pulmón después de lesiones y daños.

Los resultados tienen implicaciones para el estudio de diversas enfermedades pulmonares, como la fibrosis pulmonar idiopática, en las que se piensa que las células tipo 2 del epitelio alveolar juegan un papel central. «Nadie sabe qué causa la enfermedad y no hay manera de tratarla. Gracias a esta tecnología los investigadores serán capaces de crear modelos de laboratorio de fibrosis pulmonar idiopática para estudiar la patología a nivel molecular y hallar dianas para posibles tratamientos o curas», resalta Snoeck.

Injerto autólogo

Este experto adelanta que, a largo plazo, se podría utilizar esta tecnología para hacer un injerto autólogo de pulmón. «Esto implicaría tener un pulmón de un donante del que eliminar todas las células del pulmón y dejar sólo su andamio y sembrar el andamio con nuevas células de pulmón derivadas del paciente, pudiendo evitarse así problemas de rechazo», señala Snoeck, que está investigando este enfoque en colaboración con científicos del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Columbia. «Estoy muy emocionado con esta colaboración con Hans Snoeck para integrar la ciencia de células madre con la bioingeniería en la búsqueda de nuevos tratamientos para la enfermedad de pulmón», dice Gordana Vunjak-Novakovic, coautora del artículo y profesora de la Fundación Mikati de Ingeniería Biomédica en la Escuela de Ingeniería de Columbia.

Convierten células madre humanas en células pulmonares funcionales – ABC.es.

Vía libre para probar en pacientes células madre contra el párkinson

Un experimento japonés con macacos descarta el rechazo inmunológico y se ensayará en humanos en dos años

No se trata aún de aliviar los síntomas

Las células madre iPS dieron el Nobel a Yamanaka. / REUTERS / CORDON PRESS

La gran promesa de la emergente medicina regenerativa es convertir las células madre derivadas de un paciente en tejidos que se le puedan trasplantar para tratar su enfermedad. La idea supera hoy una prueba crucial con la demostración, por científicos japoneses, de que las neuronas dopaminérgicas –cuya destrucción causa el párkinson— derivadas de células madre pueden trasplantarse al cerebro de los primates sin apenas rechazo inmunológico. Esto despeja el camino hasta el punto de que los ensayos clínicos con pacientes humanos de párkinson empezarán en dos años, según el responsable de la investigación.

“Nosotros, y también otros laboratorios en Estados Unidos y Europa, estamos proyectando un ensayo clínico con pacientes de párkinson”, dice a EL PAÍS Jun Takahashi, investigador principal del Centro para la Investigación y Aplicación de las Células iPS, en Kioto. “Calculo que el ensayo empezará en un par de años”. Takahashi es el coordinador del trabajo presentado en Stem Cell Reports. Otro de los firmantes es su jefe en Kioto, Shinya Yamanaka, último premio Nobel de Medicina por el descubrimiento de las células iPS,

En ensayos previos la respuesta inmunitaria arruinaba el trabajo

Las células iPS (induced pluripotent stem cells, o células madre de pluripotencia inducida) son la gran promesa de la investigación biomédica. Son unas células madre tan versátiles como las embrionarias -capaces de convertirse en cualquier tejido y órgano del cuerpo-, pero que se obtienen reprogramando, o retrasando el reloj de simples células de la piel u otro tejido del paciente. No solo eluden el uso de embriones humanos, sino que además son genéticamente idénticas al paciente. Los trasplantes derivados de ellas no deberían, por tanto, generar rechazo inmunológico.

Pero las predicciones más razonables fallan a menudo en biología. En los últimos dos años, algunos experimentos con ratones habían arrojado un jarro de agua helada sobre esas expectativas. Varios tipos de trasplantes derivados de células madre iPS indujeron una fuerte respuesta inmunológica en el ratón receptor, pese a que el trasplante procedía de un ratón genéticamente idéntico a él. Por alguna razón que sigue sin estar del todo clara, las células iPS parecen generar rechazo en esos sufridos roedores de laboratorio.

Takahashi, Yamanaka y sus colegas muestran ahora que, pese a todas esas prevenciones, el proceso funciona en primates no humanos. Han utilizado ocho macacos (Macaca fascicularis) criados para este propósito, les han extraído unas pocas células de la piel o de la sangre y les han retrasado el reloj para convertirlas en células madre iPS. Esta es la receta por la que Yamanaka ganó el Nobel, basada en solo cuatrofactores de transcripción, o genes que regulan a otros genes.

La falta de dopamina causa la enfermedad, y las células creadas lo solucionan

Después han usado un protocolo –a base de factores de diferenciación y otras moléculas con actividad biológica— que, paso a paso, va convirtiendo (o diferenciando, en la jerga) a las células madre iPS primero en precursores de las neuronas, luego en neuronas y por último en neuronas dopaminérgicas, esto es, productoras del neurotransmisor dopamina. La destrucción de este tipo de neuronas en una parte del cerebro (la sustancia negra), y el consiguiente déficit de dopamina en los circuitos cerebrales normalmente alimentados por ellas, es la causa directa del párkinson.

Los científicos japoneses han trasplantado esas neuronas a los mismos ocho macacos de los que habían partido, pero en dos tipos de condiciones: trasplantes autólogos (al mismo mono del que provenían las células iPS) o heterólogos (a otro mono distinto). El trabajo está diseñado cuidadosamente para examinar la cuestión crucial del rechazo. Y el resultado es un fuerte rechazo inmunológico en los trasplantes heterólogos; y uno muy débil en los trasplantes autólogos. Es la mejor noticia que podía esperar el sector –y el Nobel Yamanaka— tras el último año de depresión por los experimentos con ratones.

El experimento no aborda si las neuronas dopaminérgicas trasplantadas a los macacos pueden o no aliviar los síntomas del párkinson: los monos no tenían párkinson y no había por tanto nada que aliviar. Lo que sí es específico del párkinson es el tipo de neuronas producidas y el lugar del cerebro en el que deberían ser trasplantadas si los pacientes fueran humanos. Los autores han utilizado seis inyecciones en el cuerpo estriado izquierdo del cerebro, cada una con 800.000 neuronas.

Los animales del estudio estaban sanos, por lo que no hay evidencia médica

Takahashi considera que sus resultados ofrecen “una lógica para empezar a probar los trasplantes autólogos en situaciones clínicas, al menos con células neuronales”. También piensa que el trasplante de neuronas derivadas de células iPS al mismo paciente del que fueron obtenidas, o incluso a otro paciente que case con él inmunológicamente –como se hace ahora con los trasplantes de médula— puede ser posible sin necesidad de utilizar fármacos inmunosupresores. La respuesta inmunológica no es nula, pero sí lo bastante baja para que las células trasplantadas sobrevivan a largo plazo.

Los científicos esperan que las células madre sirvan también algún día para tratar la diabetes, la artritis, las dolencias cardiacas, las lesiones medulares y muchas otras enfermedades hoy incurables. El párkinson, sin embargo, parece ir en cabeza por el momento.

Un “mensaje importante”

JAIME PRATS, VALENCIA

“El mensaje que lanza el trabajo es muy importante”, reflexiona María Abad, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). Abad recuerda experimentos de hace un par de años en los que se trasplantaron células madre iPS (como las embrionarias) en ratones. Entonces, la respuesta inmunológica fue “muy fuerte”. “En un organismo adulto no hay células embrionarias, las rechaza porque no las reconoce como propias”.

Sin embargo, cuando las iPS se diferencian en células de la piel, de médula ósea, hepáticas, endoteliales [las que recubren los vasos sanguíneos] o neuronales antes de ser trasferidas al ratón “la respuesta inmune es muy inferior”.

El ensayo en primates del grupo de Kioto confirma los bajos índices de rechazo también en modelos superiores y supone una prueba de concepto que ya apuntaron investigadores estadounidenses en marzo, apunta Abad. “Pero este artículo es aún más completo porque se ha comprobado cómo responde el cuerpo en un trasplante autólogo [a partir de neuronas obtenidas de iPS del propio receptor] comparado con el heterólogo [neuronas de iPS ajenas]; y muestra cómo la respuesta es mucho mejor en el primer caso”.

“Es un trabajo relevante y necesario de cara a los ensayos clínicos en humanos”, añade Abad, primera autora del estudio que hace dos semanas demostró, en ratones, que es posible convertir células adultas en células madre iPS en el propio organismo.

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Una fuente inagotable de células madre para la medicina

Hallada una técnica de enorme eficacia para la futura investigación biomédica

Científicos de Israel plantean una alternativa al polémico uso de embriones

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Científicos de Israel han descubierto una fuente inagotable de células madre para la medicina. Y la han encontrado en los tejidos de los propios pacientes. Una de las grandes trabas para la aplicación clínica de las células madre iPS, las estrellas emergentes de la medicina regenerativa, es la ineficacia de su obtención a partir de células de la piel: solo una minúscula fracción de éstas, menos del 1%, logra retrasar su reloj para recuperar su primitiva condición de células madre, y por tanto su capacidad para regenerar cualquier tejido y órgano del cuerpo. El nuevo trabajo identifica una forma de superar esa barrera y llevar la eficacia hasta casi el 100%.

La tecnología de las células madre iPS, o de pluripotencia inducida, se ha desarrollado en los últimos años como una salida a los conflictos éticos, políticos y religiosos que suscitaron en la década anterior las células madre embrionarias. Mientras que estas últimas requieren la destrucción de embriones humanos de dos semanas, las células iPS proceden de la reprogramación de simples células de la piel de un paciente. Esto no solo evita el uso de embriones, sino que produce un material genéticamente idéntico al paciente en cuestión, lo que evitará el rechazo en caso de serle trasplantado.

Hasta ahora menos del 1% lograba ‘retrasar el reloj’ para generar tejidos

Jacob Hanna y sus colegas del Instituto Weizmann en Rehovot, Israel, han logrado ahora identificar lo que parece ser el principal impedimento para una conversión eficaz de las células adultas en células iPS. Se trata de un gen conservado en los mamíferos, llamado Mbd3. Hanna muestra en la revista Nature que la inactivación de ese gen, unida al procedimiento convencional de retrasar el reloj celular, permite a las células adultas —ya sean de ratón o de humano— convertirse en células iPS con una eficacia cercana al 100%. No solo funciona con la piel, sino también con otros tipos de tejido, lo que también incrementa las posibles fuentes de material para el futuro.

La técnica de reprogramación ideada por el investigador japonés Shinya Yamanaka —que recibió por ello el último premio Nobel de Medicina— sorprendió a la comunidad científica por su gran simplicidad. Solo requiere tratar las células de la piel con cuatro factores de transcripción, o genes que regulan a otros genes. La otra cara de la moneda es que esas células adultas son muy resistentes a abandonar su naturaleza diferenciada, dedicada a las peculiaridades del oficio de ser piel, y recuperar su primitiva condición pluripotente, capaz de convertirse en cualquier otro tipo celular.

Los fibroblastos, o células que van regenerando la piel, se convierten en células madre iPS con menos de 1% de eficiencia. Esta ineficacia “está obstaculizando la generación de diversos tipos celulares para la investigación y la medicina”, según reconocen en Nature los biólogos del desarrollo Kyle Loh, de la Universidad de Stanford, y Bing Lim, del Instituto del Genoma de Singapur. Este es el obstáculo que pretende despejar el trabajo de los científicos del Instituto Weizmann.

Este material es idéntico al paciente y evita rechazos en caso de trasplantes

Casi todas las células del cuerpo tienen el mismo genoma, una copia del genoma humano que han heredado del cigoto, la célula formada por fusión de un óvulo y un espermatozoide. Que una célula de la piel sea distinta de una del hígado o de una neurona se debe a que cada una tiene activos distintos factores de transcripción, o genes que regulan a otros genes. Esta organización jerárquica de la regulación genética permite a unos pocos factores de transcripción regular grandes redes de genes subordinados, y en el fondo es la razón de que funcione la técnica de Yamanaka: que solo cuatro factores de transcripción, llamados Oct4, Sox2, Klf4 y Myc, basten para reprogramar células de la piel como células madre. Pero ¿por qué la eficacia es tan baja?

Los científicos han hallado ahora que los propios reprogramadores Oct4, Sox2, Klf4 y Myc, los llamados factores de Yamanaka en el mundillo, reclutan a su servicio a un gen represor, llamado Mbd3, que se dedica a reprimir a los mismos genes inmaduros que ellos están intentando activar. Y que basta inactivar a ese represor Mbd3 para que la balanza se desequilibre y la eficacia de la reprogramación ascienda al 100%. En este tipo de trabalenguas viven sumidos los genetistas.

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Recelos éticos y religiosos han jalonado el desarrollo de la ciencia con células madre embrionarias.

• George W. Bush frenó por dos veces (2006 y 2007) con su veto presidencial la investigación con células madre en EE UU. Las resticciones comenzaron en 2001 y no se levantaron hasta la llegada de Barack Obama a la Casa Blanca.
• Tras una moratoria, la UE acordó en 2006 seguir financiando con fondos comunitarios la investigación en los países donde fuera legal.

• España no aprobó los primeros proyectos con células embrionarias hasta 2006. La Conferencia Episcopal lo rechazó con la campaña Todos fuimos embriones.

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‘Minicerebros’ creados en el laboratorio

• Científicos desarrollan estructuras cerebrales a partir de células madre
• Se trata de ‘minicerebros’ de unos cuatro milímetros que son funcionales
• Los investigadores afirman que servirán para el estudio de enfermedades

Sección del tejido cerebral generado a partir de células embrionarias. | Madeline Lancaster (Nature)

Investigadores del Instituto de Biotecnología Molecular de Viena, Austria, han conseguido lo que parece ciencia ficcción: cerebros de laboratorio. En realidad, son estructuras de sólo unos cuatro milímetros pero que reproducen la estructura de un cerebro humano. La ‘creación’ ha sido posible a la tecnología con células madre embrionarias y células iPSy, según los expertos, ayudará a analizar cómo se desarrolla este órgano en el útero materno y posiblemente a comprender mejor ciertos problemas neurológicos.

Los resultados, publicados en la revista ‘Nature’, vienen a suponer un paso más en la ingeniería de tejidos que en los últimos meses ha conseguido éxitos importantes como la creación en el laboratorio de órganos tan importantes como el hígado, la vejiga o el riñón.

Lo que han logrado los investigadores austriacos es crear un medio de cultivo que recree las condiciones en las que las células madre embrionarias se encuentran en en el útero materno, donde son capaces de transformarse en células especializadas para formar un cerebro. Con ese gel de cultivo y, tras colocarlas en un bioreactor, las células fueron capaces de organizarse y formar esferas que llegaron a medir a los dos meses entre tres y cuatro milímetros de diámetro, lo que representa un estadio similar al desarrollo cerebral de un embrión de nueve semanas.

«Los ‘organoides’ cerebrales muestran regiones discretas que recuerdan diferentes áreas del cerebro humano en un desarrollo inicial», explica Madeline Lancaster, primera autora del estudio. Estas regiones incluyen las capas neuronales de la corteza cerebral y el hipocampo, donde reside la capacidad de aprendizaje. Además, las pruebas realizadas en el laboratorio demuestran que estos minicrebros son funcionales.

Estos ‘minicerebros’ han sobrevivido durante casi un año, pero no han crecido más. La razón de que su tamaño no progrese es la falta de aporte sanguíneo, nutrientes y oxígeno, ya que no hay un sistema venoso que los transporte hasta el interior de estas estructuras.

Una de las principales utilidades de estas ‘herramientas’ celulares es su uso como modelo de estudio para analizar problemas como la esquizofrenia o el autismo que, aunque se suelen diagnosticar cuando la persona es joven (o en la niñez en el caso del autismo) su alteración se produce en el desarrollo embrionario.

Además, estos investigadores han dado un paso más para confirmar que los ‘minicerebros’ son funcionales y útiles para la investigación de enfermedades. Este paso lo dieron con la ayuda de neurólogos de la Universidad de Edimburgo (Escocia) y consistió en desarrollar ‘minicerebros’ con una patología. Para ello, utilizaron células iPS, o reprogramadas, procedentes de la piel de personas con microcefalia (un trastorno que genera un cerebro con un tamaño más pequeño de lo normal).

Lo que comprobaron es que estas células se convirtieron en neuronas que se especializaron demasiado pronto, es decir, los cerebros no se desarrollaron lo suficiente antes de esa especialización y su tamaño fue menor del que tenían los otros mini-cerebros, algo lógico ya que se trataban de personas con ese problema.

Zameel Cader, un neurólogo en el Hospital John Radcliffe, en Oxford (Reino Unido) ha declarado que se trata de «una investigación fascinante que amplía las posibilidades de la tecnología con células madre para comprender el desarrollo del cerebro, los mecanismos de las enfermedades y descubrir terapias».

Algo más excéptico se muestra Dean Burnnett, profesor de Psiquiatría de la Universidad de Cardiff, quien señala que «el cerebro humano es la cosa más compleja que conocemos en el universo, y tiene un número de conexiones e interacciones terriblemente elaboradas, ambas se dan entre sus numerosas subdivisiones y en el cuerpo en general. Decir que puedes replicar el trabajo del cerebro con un tejido en una placa de laboratorio es como inventar el primer abaco y decir que puedes utilizarlo para hacer funcionar la última versión de Windows; hay una conexión, pero hay un gran camino por recorrer hasta que se consigan aplicaciones».

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Una nueva ‘receta’ para fabricar células embrionarias

Células iPS fabricadas a partir de un fibroblasto de la piel

• Juan Carlos Izpisúa descubre una receta alternativa a la fórmula de Yamanaka
• Las nuevas iPS serían más seguras y sencillas que las del investigador japonés

 

En 2006, el japonés Shinya Yamanaka revolucionó la biología moderna al descubrir que una célula adulta (de la piel, por ejemplo) podía volver a tener las mismas propiedades que cuando aún estaba en el embrión. Es decir, la posibilidad de volver a ser embrionaria y transformarse en cualquier tejido del organismo. Un equipo de investigadores españoles acaba de demostrar que existe una receta más sencilla y más segura para obtener ese tipo de células, bautizadas como iPS.

Los trabajos del japonés (que le valieron el Nobel en 2012 por su hallazgo) demostraron que era posible añadir en la célula adulta cuatro genes para hacer retroceder su reloj biológico a la etapa embrión. Es decir, disfrutar de todas las ventajas de trabajar con células embrionarias (que son muy plásticas), pero sin los problemas éticos de manipular embriones humanos.

Sin embargo, la fórmula Yamanaka tiene un problema, de los cuatro ingredientes utilizados OCT4, SOX2, KLF4 y c-MYC, el más imprescindible (OCT4) ha resultado ser también el más peligroso, porque está relacionado con la transformación de esas mismas células en malignas. Es decir, a lo largo del proceso pueden producirse fallos que ocasionen cáncer.

Un nuevo trabajo en la revista ‘Cell Stem Cell’, dirigido por el español Juan Carlos Izpisúa, director del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), parece haber hallado una fórmula más sencilla, pero también más segura, de obtener iPS.

Como él mismo explica a ELMUNDO.es, su ‘receta’ no consiste en añadir genes que fomenten la pluripotencialidad de la célula adulta, sino en alterar el equilibrio de sus propios genes. Es decir, para que los restos de pluripotencialidad que aún conserva una célula adulta pasen a mandar más que sus genes de diferenciación.

Los ingredientes tienen nombres complejos, como GATA3 o ZNF521; y de hecho, emplean también alguno de los factores Yamanaka (como KLF4 y cMYC). Pero como explica la primera firmante, Nùria Montserrat, por primera vez se ha demostrado que OCT4 no es imprescindible, como se creía hasta ahora. Quizás lo más importante, añade la investigadora del CMRB, es que ya existen algunos compuestos capaces de modular esas vías, por lo que trabajan ya en la posibilidad de crear células iPS a partir de fármacos que actúen sobre esos mismos genes ahora descubiertos.

El segundo objetivo de Izpisúa y su equipo es tratar de reprogramar las iPS obtenidas hacia cualquier tejido del organismo. De hecho, anuncia sin querer entrar en detalles («porque aún no está publicado») trabajan ya en la creación de un órgano complejo fabricado a partir de estas células embrionarias de laboratorio; «porque estas células pluripotenciales han demostrado ser tan plásticas como las generadas por la vía Yamanaka».

Una nueva ‘receta’ para fabricar células embrionarias | Biociencia | elmundo.es.

“Páncreas, pulmones o tiroides son candidatos de futuro”

El investigador japonés ha tocado el cielo de la ciencia con 26 años

• Una nueva alternativa para trasplantes: ‘yemas’ de hígado
• GRÁFICO Creación de un hígado artificial
• Opinión: ‘Medicina del futuro’

Takebe estudió Medicina en la Universidad de Columbia.

Takanori Takebe acaba de tocar el cielo de la ciencia con solo 26 años. Junto a su equipo de la Universidad de Yokohama (Japón) ha creado microhígados (unas estructuras hepáticas primigenias, o yemas) de cuatro milímetros. Lo ha logrado manipulando células madre iPS (la gran esperanza de la medicina regenerativa, células normales de la piel reprogramadas para poder convertirse en cualquier linaje celular). Las yemas cumplen dos características clave para el diseño de órganos de laboratorio: están vascularizadas y son tridimensionales. En ratones, estos miniórganos se injertan sin problemas y funcionan (producen proteínas características de este órgano), lo que representa toda una esperanza para la fabricación de órganos para trasplante en el futuro. Nature publicó la investigación el jueves con Takebe como primer firmante del artículo.

A través de correo electrónico, el joven científico responde a las preguntas formuladas por EL PAÍS y relata que todo empezó con un golpe de suerte.

Pregunta. ¿Cómo dio con la clave para desarrollar las yemas de hígado?

Respuesta. Hace dos años, trabajaba en cultivos de hepatocitos derivados de células madre embrionarias, de células endoteliales de la vena del cordón umbilical y de células madre mesenquimales. En una ocasión, uno de ellos creció demasiado, pero en lugar de tirarlo, se me ocurrió juntarlos a ver qué pasaba. No tenía demasiadas esperanzas de que saliera algo de aquello. Y, sin embargo, observé cómo reproducía el proceso de génesis de los órganos. Al manipularlos, daban origen a estructuras tridimensionales que recordaban a la formación del hígado en el embrión. En esa ocasión, no usé hepatocitos obtenidos a partir de células iPS, pero estaba convencido, como así fue, de que también funcionaría si los empleaba. Me costó cientos, si no miles de ensayos, y más de un año dar con las condiciones correctas de cultivo, nutrientes y proporciones entre las células.

P. ¿Por qué el hígado?

R. Debido a mi experiencia personal. Cuando estudiaba medicina en la Universidad de Columbia (EE UU) me especialicé en cirugía de trasplante de hígado. Allí vi que muchos pacientes, entre ellos numerosos niños pequeños, no acceden a las donaciones y mueren durante la espera. Llegué a presenciar incluso casos de turismo de trasplantes [venta de órganos a extranjeros].

P. ¿Su grupo pretende aplicar esta técnica a otros órganos en el futuro?

R. Sí. El páncreas es un candidato prometedor. También los pulmones o la tiroides. Queremos abordar los órganos que [como el hígado] se desarrollan desde el endodermo [una de las tres capas de células que se forman en las primeras fases del desarrollo embrionario, a partir de las cuales se crea el aparato digestivo, el respiratorio y las vísceras].

P. ¿También el corazón?

R. Consideramos que es posible, aunque este órgano tiene un origen celular distinto [el mesodermo, otra de estas tres capas] y tiene un proceso de desarrollo relativamente distinto.

P. Ustedes han desarrollado yemas de hígado de unos cuatro milímetros. ¿Planean hacer tejidos más grandes?

R. Esto requeriría un sistema capilar de riego interno para la llegada de nutrientes y oxígeno, y evitar así que la estructura se necrosara. Estamos buscando colaboradores para desarrollar este tipo de irrigación in vitro de las yemas que hemos creado con vistas a poder aumentar la escala.

P. ¿Cuándo calculan que llegarán los primeros ensayos clínicos para aplicar su investigación en humanos?

R. En unos siete años. El reto más importante al que nos enfrentamos consiste en conseguir una gran cantidad de yemas [Takebe subraya y marca en negrita estas últimas cuatro palabras en la respuesta] para trasplantarlas a los pacientes, ya que el hígado es uno de los órganos más grandes del cuerpo: contiene más de un billón de hepatocitos [las yemas tienen de tres a cuatro millones de células]. Tenemos que producir una cantidad suficiente a coste razonable. Nosotros proponemos una terapia que consiste en trasplantar hígado en gestación (las yemas), distinto al trasplante de órganos maduros o de células. No hay que olvidar que en Estados Unidos mueren 4.000 pacientes a la espera de un hígado: es fácil de imaginar la cantidad de agregados hepáticos que hay que producir para salvarlos. [En España entre el 6% y el 8% de los 1.100 pacientes que necesitan un hígado en estos momentos morirán antes de recibirlo].

P. ¿Les preocupa la seguridad, hay riesgo de que los microhígados desarrollen tumores?

R. Esta es una cuestión muy importante que deberemos evaluar cuidadosamente. De momento hemos hecho un seguimiento de seis meses a los ratones que hemos tratado y no hemos observado la formación de tumores o teratomas. Por ello, somos muy optimistas.

P. ¿Cuáles son las ventajas de las células iPS respecto a las embrionarias?

R. Podemos desarrollar fácilmente células madre pluripotentes a partir de células adultas sin recelos éticos.

P. Primero fue el Premio Nobel de Medicina de 2012 a Shinya Yamanaka por las iPS, luego el anuncio del primer ensayo clínico con estas células dirigido por Masayo Takahashi hace una semana, y ahora su trabajo. ¿Hay alguna razón por la que Japón esté destacando en esta parcela?

R. No creo que seamos más potentes que Estados Unidos o Gran Bretaña.

P. ¿La juventud una virtud a la hora de abordar estrategias novedosas o arriesgadas?

R. No estoy muy seguro, aunque es verdad que se me pueden ocurrir ideas que gente mayor considere extrañas.

P. ¿Ha encontrado la medicina regenerativa finalmente el camino con las iPS tras los contratiempos con las células madre embrionarias?

R. Creo que sí. Cualquiera puede ahora acceder fácilmente y trabajar con células madre pluripotentes gracias a las iPS.

“Páncreas, pulmones o tiroides son candidatos de futuro” | Sociedad | EL PAÍS.

Crean un hígado a partir de células de la piel humana | Biociencia

Hígados humanos, en estadio embrionario, en placas de laboratorio. | Takanori Takebe

• Investigadores japoneses desarrollan un hígado humano a partir de células iPS
• El órgano, creado en el laboratorio, lo han trasplantado en ratones y es funcional

 

No es la primera vez que se crea un órgano en el laboratorio, ya se había hecho con el corazón, la vejiga o el riñón. En muchos casos, estos órganos sólo eran moldes forrados de células. Cuando se ha intentado desarrollar un órgano completo, no se ha tenido éxito porque las células se caen de esos andamiajes y mueren. Ahora sí que se ha generado un hígado funcional a partir de un trozo de piel humana.

Según los autores de este procedimiento, estamos un poco más cerca de fabricar órganos válidos para trasplantes, aunque para esto falta al menos una década.

Desde que en el año 2006 el científico japonés Shinya Yamanaka lograra crear células iPS a partir de células de la piel, han sido muchos los grupos de investigadores que se han volcado en el estudio de estas células que son similares a las embrionarias, es decir, capaces de convertirse en cualquier tejido pero que no proceden de un embrión. Desde la simplificación del método de Yamanaka hasta la derivación en múltiples tejidos como neuronas, huesos, o su uso para tratar enfermedades, las células iPS se han convertido en la gran promesa de la Medicina Regenerativa y para la cura de enfermedades para las que no hay solución hoy día. De hecho, su creador recibió el pasado año el premio Nobel de Medicina por su trabajo en este campo.

Ahora unos científicos también japoneses, del departamento de medicina regenerativa de la Ciudad Universitaria de Yokohama y del Hospital Seirei Sakura (Japón), han dado un paso más. «Es la primera vez que un órgano, como el hígado, se ha creado a partir de iPS y se trata de un órgano vascularizado», explica a ELMUNDO.es Takanori Takebe, el primer firmante del estudio publicado en la revista ‘Nature’.

Para lograr este órgano, Takebe y su equipo pensaron que era buena idea cultivar las células iPS con un cóctel de células formado por células del estroma, células madre mesenquimales de la médula ósea (de un donante) y células del endotelio venoso de cordón umbilical. Tras cultivarlas entre cuatro y seis días, se empezaron a estructurar en un tejido en tres dimensiones y vascularizado.

Suplir un fallo hepático

Posteriormente, el hígado (que tenía una estructura similar a la del hígado de un embrión humano) fue trasplantado al cráneo de un ratón. «Queríamos comprobar si era capaz de generarse un hígado totalmente funcional, por lo que usamos un modelo de ratón con una ventana en el cráneo para el acceso óptico», explican los autores en su estudio. De esta manera, observaron que el hígado siguió creciendo y desarrollando el riego vascular y sus funciones.

Tras esta prueba, los científicos trasplantaron el órgano en otros dos sitios del cuerpo del ratón, en el mesenterio (membrana del peritoneo) y por encima del riñón. Allí comprobaron que el nuevo órgano era capaz de metabolizar fármacos de forma correcta y mejorar la supervivencia de un ratón al que se le había inducido un fallo hepático.

Los ratones trasplantados fueron seguidos durante seis meses y no mostraron signos del desarrollo de un tumor, uno de los riesgos de la terapia con células madre embrionarias y, que por tanto, también se sospechaba con las iPS. «Somos muy optimistas por este motivo», señala Takebe.

Para el profesor Matthew Smalley, del Instituto Europeo para la Investitación Oncológica con Células Madre de la Universidad Cardiff (Gales, Reino Unido), es un estudio «muy interesante. Los autores han mostrado que el trasplante hepático no sólo produce proteínas específicas del hígado sino que también desintoxica los compuestos evaluados, que son clave para restaurar la función del hígado en un fallo hepático. La ruta del trasplante todavía necesita optimizarse para los humanos y demostrar en pacientes la seguridad y eficacia, al igual que la viabilidad del injerto a largo plazo. Además, no todos los pacientes son candidatos a este procedimiento. A pesar de todo, el estudio ofrece una promesa real para un método alternativo para conseguir órganos humanos para trasplante».

Crean un hígado a partir de células de la piel humana | Biociencia | elmundo.es.

Japón aprueba un ensayo para regenerar retinas con células iPS humanas

Científicos nipones programarán células extraídas de piel humana para que se transformen en tejido ocular

El médico japonés, Shinya Yamanaka Afp / Jiji press

Tokio. (EFE).- Un comité del Gobierno japonés ha aprobado el primer ensayo clínico del mundo usando células pluripotentes inducidas (iPS) humanas, lo que puede ampliar los horizontes de la medicina regenerativa, confirmó hoy a Efe el Ministerio de Salud nipón.

El comité ha dado el visto bueno a la solicitud presentada conjuntamente por el Instituto RIKEN de Investigación y la Fundación para Investigación Biomédica de cara a estudiar la posibilidad de regenerar la retina humana mediante estas células, que tienen la capacidad de convertirse en cualquier tipo de tejido.

El estudio podría comenzar este mismo año, ya que solo es necesaria la aprobación final del Ministro de Salud, Trabajo y Bienestar, Norihisa Tamura. La doctora Masayo Takahashi, oftalmóloga que lidera el equipo del departamento de regeneración retiniana del Instituto RIKEN, dirigiría el estudio en el hospital que tiene el centro en Kobe (centro del país).

El proyecto consiste en extraer muestras de piel humana y a partir de éstas extraer células iPS. Esas células serían programadas para que se transformen en tejido de la retina, que sería implantado después en pacientes que sufren una degeneración en la mácula relacionada con la edad. Este problema, que actualmente afecta a unas 700.000 personas en Japón, viene provocado por daños en la retina y conduce a una pérdida de visión. El hallazgo de las células iPS es el que ha abierto la puerta a que este instituto solicitara en 2012 hacer el primer estudio clínico de la historia en humanos empleando este hallazgo genético, que en el futuro puede conducir a enormesavances en la medicina regenerativa y personalizada.

El pionero en generación de iPS, el japonés Shinya Yamanaka, fue galardonado en 2012 con el Premio Nobel de Medicina por el método que desarrolló para crear este tipo de células mediante la reprogramación de células ya maduras. Esto resuelve en principio el problema ético de trabajar con células madre de embriones que, como las iPS, también poseen la capacidad de transformarse en cualquier tipo de célula.

Japón aprueba un ensayo para regenerar retinas con células iPS humanas.

Un nuevo biomaterial para generar huesos artificiales

Investigadores españoles patentan un sistema a partir de células madre y carbón activado

Tras ofrecer buenos resultados en laboratorio, ensayarán en septiembre en conejos

Imagen de huesos artificales cedida por la Universidad de Granada.

Investigadores españoles han ideado un procedimiento para generar estructuras similares a la de los huesos a partir de células madre de cordón umbilical. Este tejido óseo se ha obtenido gracias al uso de plantillas de carbón activado, en las que, tras anidar, las células proliferan y se diferencian, dando lugar a un material (compuesto por minerales como el fósforo o calcio, colágeno, osteoblastos, osteocitos) que podría emplearse con fines terapéuticos.

El tejido aún no se ha experimentado en animales, si bien los científicos creen que los resultados obtenidos en el laboratorio son muy prometedores. En septiembre esperan empezar a aplicarlo en conejos o ratas y aspiran a que en el futuro pueda servir para reparar lesiones óseas –osteoporosis, fracturas-, tumorales, así como para regenerar el cartílago en aquellas extremidades óseas en las que se haya perdido.

El trabajo, que comenzó en 2008, ha sido realizado por científicos de las universidades de Granada y Jaén y del Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra (CSIC). En él, han intervenido especialistas del ámbito de la biología celular, la radiobiología y el estudio de los materiales.

Parte del éxito de trabajo presentado este martes reside en el uso del carbón activado, según explica a este diario el director del Centro de Investigación Biomédica de la Universidad de Granada, José Mariano Ruiz de Almodóvar. El carbón activado no es más que una fibra sintética sometida a altas temperaturas que se carboniza. La operación da como resultado un tejido muy poroso en el exterior y con una superficie de absorción enorme.

Parte del éxito de trabajo reside en la porosidad del carbón activado 

La estructura que se obtiene es similar a la de una esponja, repleta de filamentos entrecruzados y recovecos. “La superficie interior es tan enorme que tiene una magnitud difícil de entender”, apunta Ruiz de Almodóvar, “hay 2.200 metros cuadrados por cada gramo”. En este medio –se usan pastillas de tejido de 1,5 centímetros de diámetro- es donde se introducen células obtenidas del cordón umbilical.

En concreto, un tipo de células madre adultas denominadas mesenquimales –no confundir con las que se obtienen de la sangre y que se emplean para el trasplante de médula- que se extraen del tejido que hay entre la piel y los vasos sanguíneos del cordón. El carbón activado ejerce de andamio que facilita el anclaje y desarrollo de las células. “Tiene la facultad de retener y absorber las células en su enorme superficie”, apunta el investigador.

Además de multiplicarse, las células mesenquimales se diferencian de forma natural hacia células óseas, “sin necesidad de recurrir a factores de crecimiento”, destaca Ruiz de Almodóvar. El resultado es un material biológico que ha colonizado el soporte de carbón activado y que presenta buena parte de las características del hueso. “Es capaz de fabricar el colágeno y los minerales que forman las estructuras óseas, que se pueden observar bajo la lente del microscopio, pero además tipos celulares característicos del tejido como osteoblastos u osteocitos”, describe el investigador.

Las células mesenquimales se diferencian de forma natural hacia células óseas sin necesidad de  factores de crecimiento

El “hallazgo fundamental”, explica, está en que bastan “la tela y la célula, además de los nutrientes, para conseguir la diferenciación de las células a un material que simula el hueso biológico”. Los investigadores estaban convencidos de que las células se iban a adherir a la tela, aunque no esperaban que se diferenciaran sin añadir “factores extraños”.

Los científicos autores del trabajo relatan que no hay productos alternativos en el mercado, ni tampoco descritos en bibliografía científica similares al que han desarrollado. No se había logrado producir ex vivo un material biológicamente complejo y semejante al tejido óseo.

Existen distintos grupos de investigación trabajando en el desarrollo de estructuras creadas con biomateriales para desarrollar órganos artificiales. La filosofía que se encuentra detrás de estos proyectos es muy similar: diseñar andamiajes (pueden ser polímeros, en este caso carbón activado) que permitan dar una estructura tridimensional a cultivos con células madre que se multiplican y se diferencian hacia el linaje deseado (cardiomiocitos en el caso del corazón, hepatomiocitos en el hígado, osteocitos en los huesos…)

Ya ha habido experiencias de este tipo que han sido llevadas a la práctica clínica. La primera vez que se consiguió fue con una tráquea artificial en 2011. También existen trabajos en los que se está recurriendo al uso de impresoras 3D para generar tejido humano.

De momento, los investigadores granadinos no van tan lejos y pretenden comprobar las propiedades terapéuticas del material que han desarrollado en animales. Quizás como una especie de cemento biológico regenerador que serviría para reparar lesiones óseas. Los científicos confían en obtener la financiación para seguir adelante con el proyecto por lo que han pedido ayudas tanto a la Junta de Andalucía como a otras instituciones, ya que de momento no está toda garantizada.

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Crean células madre capaces de producir sangre

Mediante la transferencia de cuatro genes decélulas de fibroblastos de ratón, los investigadores de la Escuela de Medicina de Icahn del Hospital Mount Sinai (EE.UU.) han desarrollado células similares a las células madre hematopoyéticas, encargadas de producir millones de nuevas células de la sangre en el cuerpo humano cada día. Los resultados, publicados en Cell Stem Cell, proporcionan una plataforma para el desarrollo futuro de células madre progenitoras específicas para el paciente, y de otros productos sanguíneos más diferenciados, para la terapia de reemplazo celular.

Los investigadores examinaron un grupo de 18 factores genéticos conocidos por su función en la formación de sangre; así, identificaron una combinación de cuatro factores de transcripción, GATA2, Gfi1b, cFos y ETV6 como los más idóneos para generar células precursoras de vasos sanguíneos y la aparición posterior de células hematopoyéticas. Las células precursoras expresan un receptores humanos CD34, Sca1 y Prominin1 dentro de un programa global de la transcripción endotelial.

«Las células que hemos fabricado en el laboratorio son idénticas en cuanto su expresión genética a la de las células los que se encuentran en el embrión de ratón y, podrían generar colonias de células sanguíneas maduras», explica el primer autor del estudio, Carlos Filipe Pereira.

Problema resuelto

Para otro de los autores, Ihor R. Lemischka, «La combinación de factores genéticos que hemos utilizado no estaba compuesta por aquellas de las proteínas esperadas. Muchos investigadores han tratado de hacer crecer células madre hematopoyéticas a partir de células madre embrionarias, pero este proceso ha sido problemático. En su lugar, nosotros hemos utilizado fibroblastos de ratón maduro, con la combinación adecuada de proteínas, y lo hemos logrado».

Para los investigadores, este descubrimiento es sólo el comienzo de algo nuevo y emocionante y esperamos que se pueda utilizar para identificar un tratamiento para algunas de las enfermedades de la sangre. No hay que olvidar, matiza Pereira, que hay una importante escasez de donantes adecuados para los transplantes de células madre hematopoyéticas. Hacen falta más donantes para satisfacer las necesidades de los pacientes que sufren de enfermedades como la leucemia, la anemia aplásica, linfomas, mieloma múltiple y trastornos de inmunodeficiencia y, por eso, «la programación de células madre hematopoyéticas representa una alternativa muy interesante».

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Usan un adenovirus para terapia génica en enfermedades de retina

Corte seccional de la retina. LEAH BYRNE/UNIVERSIDAD CALIFORNIA BERKELEY

Uno de los mayores problemas de la terapia génica es el hecho de administrarla. Habitualmente se usanvectores virales pero, en el caso de órganos extremadamente sensibles, como es la retina, la administración de la carga genética terapéutica resulta todavía más compleja, al tener que utilizar una aguja se puede dañar la retina enferma. Para solventar esta traba, un equipo de investigadores de la Universidad de Rochester (EE.UU.) ha desarrollado un nuevo vector de terapia génica capaz de penetrar profundamente dentro de la retina exterior del ojo. Así, gracias a esta tecnología de vector viral se aumentarla seguridad y eficiencia de la terapia.

Los adenovirus asociados (AAV, por sus siglas en inglés) son virus inofensivos que evolucionaron para infectar una amplia variedad de células anfitrionas. En la mayoría de los estudios de terapia génica, los investigadores han usado virus AAV descubiertos en la naturaleza y los han modificado para entregar copias operativas de genes en el organismo.

Lo que ahora ha hecho el equipo de Deniz Dalkara es manipular millones de nuevas variantes de los virus AAV que no existen en la naturaleza, y luego seleccionar algunos con las mejores propiedades para terapia genética y tratamiento de enfermedad retinal. El vector 7M8, el que resultó victorioso por encima de los otros millones, fue capaz de administrar con éxito su carga genética a varias células diana de las retinas de ratón. Así se logró tratar con eficacia dos enfermedades de la retina muy diferentes en experimentos con ratones.

Menos daño

El nuevo vector viral es capaz de alcanzar las células foto-receptoras y zonas situadas en la parte trasera del ojo mediante gracias a su capacidad de viajar a través de la cavidad vítrea. Esta ruta facilita la cirugía y causa menos daño a la retina, explica Dalkara. En comparación con los virus AAV naturales, el vector 7m8 se une a menos células, lo que le ayuda a penetrar más profundamente en la retina. Una vez que su carga genética es entregada, el vector viral actúa como una especie de jeringa molecular para transferir una copia normal de un gen a las células foto-receptoras con el objetivo de reemplazar un gen no funcional o ausente.

Para ver como funcionaba el virus 7m8 en ojos más similares a los ojos humanos, los investigadores trabajaron en monos. Así, utilizaron el nuevo vector AAV y fueron capaces de transferir genes hacia capas más profundas de las retinas sanas de animales sin la necesidad de empelar primero una aguja a través de la retina. Los resultados sugieren que estos nuevos vectores de terapia genética pueden ser desarrollado para penetrar tejidos densos.

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Aíslan un nuevo tipo de células madre pluripotentes de la grasa

Estas células pluripotentes eran capaces de diferenciarse células músculares, óseas, neuronales, cardiacas y del hígado. UCLA

Una nueva línea de células madre pluripotentes, capaces de diferenciarse en prácticamente todos los tipos de células en el cuerpo humano sin modificación genética, acaba de ser aislada por un equipo de investigadores de la Universidad de California Los Ángeles (UCLA).

Las células, llamadas células madre Muse-AT de la grasa o tejido adiposo, han sido descubiertas por un «accidente» cuando un equipo tuvo un fallo en el laboratorio, eliminó a todas células madre en un experimento menos a las Muse-AT. Así, los investigadores vieron, además, que no sólo las células Muse-AT son capaces de sobrevivir el estrés grave, sino que incluso pueden ser activadas por él.

El autor del estudio, Gregorio Chazenbalk, explica que estas células, aisladas a partir de tejido graso eliminado durante la liposucción, expresaban marcadores de células madre embrionarias y eran capaces de diferenciarse en músculo, hueso, grasa, células neuronales y cardiacas e hígado. Un examen de sus características genéticas confirmó sus funciones especializadas, así como su capacidad para regenerar el tejido cuando se trasplanta de nuevo en el cuerpo después de su «despertar». Chazenbalk asegura que «esta población de células está latente en el tejido de grasa hasta que se somete a condiciones muy duras. Son células que pueden sobrevivir en condiciones en las que por lo general sólo las células tumorales pueden vivir».

Medicina regenerativa

Los investigadores creen que estas nuevas células podrían ser una opción de tratamiento para numerosas enfermedades, incluyendo cardiopatías, enfermedad cerebrovascular y regeneración neuronal, explica el autor de esta investigación, cuyos resultados publica este miércoles. Además, tal y como se describe en el trabajo que se publica en PLoS One, para su purificación y aislamiento de células Muse-AT no se requiere el uso de un clasificador de células u otros dispositivos especializados de alta tecnología, ya que son capaces de crecer bien en suspensión, formando esferas de células o como células adherentes, creando agregados de células muy similares a cuerpos embrionales derivados de células madre embrionarias humanas.

Actualmente, las células madre embrionarias y células madre pluripotentes inducidas (células de la piel que se convirtieron en células similares a las embrionarias) son las dos fuentes principales de células pluripotentes. Sin embargo, ambos tipos pueden exhibir una capacidad no controlada para la diferenciación y la proliferación, lo que lleva a la formación de tumores. «Se ha avanzado poco en la resolución de ese defecto», reconoce Chazenbalk.

Originalmente, un grupo de investigación de la Universidad de Tokohu (Japón), descubrió células Muse derivadas de la médula ósea y de la piel, en lugar de la grasa y mostró que las células Muse no produjeron teratomas en modelos animales. Además de proporcionar una fuente potencial de las células para la medicina regenerativa, Chazenbalk señala que las células Musa-AT pueden proporcionar una mejor comprensión de las células cancerosas, las únicas otras células conocidas que muestran resistencia al estrés. En el futuro, Chazenbalk y su equipo usarán células Muse-AT en modelos animales para regenerar tejidos dañados o disfuncionales con el fin de determinar la eficiencia con que crecen y se llevan a cabo en el cuerpo y para evaluar su potencial para el uso clínico futuro. «Las células Muse-AT tienen el potencial de un impacto crítico en el campo de la medicina regenerativa», concluye este experto.

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Éxito de una terapia esperanzadora contra la esclerosis múltiple

El tratamiento reprograma el sistema inmune y reduce el daño a la mielina

La última esperanza contra la esclerosis múltiple podría ser una simple transfusión de sangre, cargada con un ejército especializado de antígenos que engañen al sistema inmune. Esta es la propuesta de un equipo internacional de investigadores que ha probado, con éxito, el nuevo tratamiento en nueve pacientes. El estudio es muy pequeño, pero los resultados de seguridad y eficacia en este ensayo piloto animan a probar con más enfermos la nueva estrategia.

La esclerosis múltiple es una enfermedad degenerativa en la que el propio sistema inmune, las defensas del organismo, ataca al sistema nervioso central. El daño se dirige contra la mielina, algo así como el cable protector de las fibras nerviosas del cerebro, la médula espinal y el nervio óptico. Cuando se deteriora la mielina, los impulsos nerviosos no se transmiten con eficacia y producen síntomas que varían desde el adormecimiento leve de extremidades hasta la parálisis progresiva o la ceguera.

Inyección intravenosa

La nueva técnica busca reprogramar el sistema inmune para evitar que reaccione contra la mielina. Y lo consiguieron, reduciendo los ataques entre un 50 y un 75%, según se publica en la revista médica «Science Translational Medicine».

La terapia consistió en inyectar a los pacientes por vía intravenosa una selección de sus propios glóbulos blancos, una vez procesados y cargados con antígenos de la mielina. Estas nuevas células se convirtieron en un ejército especializado de más de 3 millones de unidades que entraron directamente en el bazo, elórgano encargado de filtrar la sangre. El tratamiento logró que las células del sistema inmune empezaran a reconocer la mielina como propia y a tolerarla para no atacarla.

El sistema inmune se «reseteó», sin anularse. La mayoría de los tratamientos contra la esclerosis múltiple anulan el sistema inmune de manera que los pacientes se quedan sin apenas defensas para luchar contra las infecciones y tienen un mayor riesgo de cáncer. También actuó de forma selectiva, porque a pesar de la reprogramación el sistema inmune aún mantenía memoria. Por ejemplo, recordaba la protección frente al tétanos, una vacuna que todos los pacientes habían recibido durante su infancia.

El Santo Grial

«Nuestra aproximación mantiene el sistema inmune intacto. Es el Santo Grial», explica Stephen Miller, profesor de Inmunología de la Universidad Northwestern (EE.UU.), uno de los centros que ha participado en la investigación, junto al Hospital Universitario de Zurich (Suiza) y la Universidad de Hamburgo (Alemania).

Los investigadores creen que el tratamiento podría ser más sencillo y asequible si se utilizaran nanopartículas en lugar de glóbulos blancos de los pacientes para transportar los antígenos de la mielina. De esa manera se evitarían un proceso costoso y farragoso en el laboratorio. El cambio ya lo han probado con ratones, con buenos resultados.

Prueban con éxito una terapia esperanzadora contra la esclerosis múltiple – ABC.es.

El autotrasplante de células madre adultas mejora la artrosis de rodilla

Se trata de uno de los primeros ejemplos en humanos de la utilidad de este material biológico

El dolor de los pacientes disminuye y aumenta su movilidad

Poco a poco, las células madre van llegando a la clínica. Todavía no son esos resultados espectaculares que se esperan (regenerar corazones, tratar el párkinson), pero son muestras del potencial de esta técnica. Un equipo español acaba de publicar en la revista Trasplantation, de la asociación americana de trasplantes, un trabajo en el que demuestra la utilidad del autotrasplante de células madre mesenquimales (de adulto) para tratar la artrosis de rodilla. En el ensayo, con 12 pacientes, 11 manifestaron una gran mejoría en la calidad del cartílago articular medido mediante resonancia, además de disminuir el dolor y facilitar la movilidad de los afectados.

El ensayo lo han llevado a cabo investigadores agrupados en la Red de Terapia Celular del Instituto de Salud Carlos III, que pertenecen al Instituto de Biología y Genética Molecular (centro mixto de la Universidad de Valladolid y el CSIC), y al Centro Médico Teknon de Barcelona. Se trata de la variante más sencilla de este tipo de tratamiento en el que se sacan las células de la grasa del propio paciente y tras purificarlas se le reinyectan en la rodilla. Esto supone un paso sobre la situación actual, ya que los tratamientos que se usan ahora para la artrosis no crean cartílago sano, sino que son sintomáticos. Al usar células del propio paciente no hay riesgo de rechazo.

La artrosis o degeneración del cartílago articular es la enfermedad reumatológica más frecuente. Según el estudio ArtRoCad1 de la Sociedad Española de Reumatología, la artrosis de rodilla afecta a un 10% de la población y la de cadera a un 4% (en total, más de 5 millones de españoles) y generan un gasto de superior a los 4.700 millones de euros anuales, indica el Instituto de Salud Carlos III en una nota.

Esta es una de las pocas aplicaciones de las células madre que han llegado a la clínica, como manifestó hace poco en un congreso Rafael Matesanz, director de la Organización Nacional de Trasplantes, quien hizo la advertencia como una llamada para que personas con toras dolencias no acudan al extranjero a lo que se denomina ya turismo de células madre.

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Obtenidas mediante clonación células madre embrionarias de personas | EL PAÍS

El trabajo es el primer éxito en humanos de la técnica que dio origen a la oveja ‘Dolly’

Un grupo de científicos estadounidenses ha conseguido por primera vez células madre embrionarias con el mismo ADN (clonadas) de un adulto.El trabajo es el primer éxito en humanos de la técnica que dio origen, por ejemplo, a la oveja Dolly, pero los autores insisten en que no se trata de obtener personas clonadas, sino en llegar a la fase de blastocisto del embrión (alrededor de los cinco o seis días de desarrollo) para extraer las células madre. Teóricamente, estas podrían luego diferenciarse en tejidos que el paciente necesitara para un autotrasplante, que, como tendrían el mismo material genético que el receptor, podría usarse sin riesgo de rechazo. El ensayo, dirigido por Shoukhrat Mitalipov, de la prestigiosa OHSU (Oregon Health & Science University ), se publica en Cell.

La técnica utilizada es la de transferencia nuclear:: se toma un óvulo de una donante, se le extrae el núcleo y se le inserta una célula adulta —también se ha ensayado con otras fetales, más adaptables— del posible receptor. Luego, el óvulo se activa, y empieza a dividirse en los primeros pasos del desarrollo embrionario. Al llegar a la fase de blastocisto (una especie de pelota de células), se destruye y se obtienen las células madre. Esto sucede porque al cambiar el material genético el óvulo deja de tener una sola cadena de ADN para tener dos, lo normal en las células. Esta es la situación que se da en la naturaleza cuando hay una fecundación (el padre aporta una copia del material genético y la madre otra), salvo que estas células tendrían las dos copias de un mismo individuo: son, por eso, una clonación.

El método ya se había ensayado con éxito en distintos animales —ovejas, cabras, vacas, perros, gatos, ratones, cerdos y macacos—, pero nunca había funcionado en personas. Fue el fraude que anunció para apuntarse el éxito el coreano Hwang Woo-suk en 2004, por ejemplo. Por eso, Anna Veiga, directora del banco de líneas celulares del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), valora especialmente que se ha conseguido mejorar la técnica para que funcione en humanos.

Pero esta mejoría, con todo su impacto, no oculta que se acerca, al menos un paso, a un tema tabú (en España, por ejemplo, está expresamente prohibido por la ley de reproducción humana asistida): la clonación humana. Visto hasta aquí, el artículo es muy importante, y tanto a Veiga como a Jorge Cuadros, miembro de la junta directiva de la Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción (Asebir), les gustaría que el interés por el trabajo se quedara aquí. “Ya es bastante importante”, dice Cuadros. “Lo que nos interesa a los científicos serios es esta parte, su utilidad para la medicina regenerativa”. Pero ambos son conscientes, como también lo son los autores del artículo, de que se ha dado, al menos en teoría, un paso hacia la clonación humana. El propio Mitalipov lo alude —y lo intenta conjugar— en el resumen que ha hecho en una nota de prensa: “Nuestra investigación está directamente dirigida a conseguir células madre para usarlas en el futuro para combatir enfermedades. Aunque los avances en la técnica de transferencia nuclear conducen a menudo a la discusión pública sobre los aspectos éticos de la clonación humana, ese no es nuestro objetivo. Y tampoco creemos que nuestros hallazgos puedan ser utilizados por otros para avanzar en esa dirección”, ha dicho.

Cuadros, está en la misma línea de descartar ese siguiente paso, que un embrión así producido se implante en el útero de una mujer y llegue a desarrollarse. “Hay que pensar que la técnica que ha usado Mitalipov es la misma que había utilizado en primates no humanos en 2007, cuando consiguió, en un trabajo importantísimo, crear dos líneas celulares [cultivos de células madre que se perpetúan en laboratorio]”, explica. “Han pasado ni más ni menos que seis años hasta que lo ha conseguido repetir en humanos. Y, en ese tiempo, ha intentado clonar los macacos sin conseguirlo”, dice el biólogo. “Lo más que ha conseguido, aunque no lo ha publicado, es, tras implantar 67 embriones a 10 hembras, un embarazo, que acabó en aborto”, cuenta.

El especialista en reproducción cree, por tanto, que pensar en la clonación humana “sigue siendo una barbaridad y ciencia ficción”. “La transferencia nuclear es una técnica insegura e ineficaz. La hemos probado en animales, con tasas de éxito del 1%. Eso quiere decir que en el otro 99% ha habido abortos o crías que han muerto nada más nacer, y muchos de los pocos animales que se han conseguido tienen malformaciones o enfermedades graves. Que eso pase en animales nos da pena, pero en humanos sería inaceptable”, dice Cuadros. “En lo que va a ser útil es en la medicina regenerativa”, insiste.

Solo tras insistirle, el especialista admite que se ha dado “un paso” hacia la clonación reproductiva (usar la técnica para conseguir niños con el mismo ADN que un adulto concreto, y, por lo tanto, lo más parecidos, al menos físicamente, que se puede ser). “Pero es solo eso, un paso, y faltarían muchos por cubrir”.

Los expertos creen que es un paso, pero que falta mucho para crear humanos idénticos

El motivo está en que, hasta ahora, la técnica no es demasiado eficaz. “Que se haya llegado a la fase de blastocisto no implica que ese embrión vaya a seguir desarrollándose si se implanta en un útero de una mujer o que lo haga sin abortar o sin anomalías. Hay reparos éticos y técnicos para ello. Los primeros no han cambiado, y los segundos todavía pesan aún más”.

Yendo aún más allá, Cuadros no cree que “científicos serios” quieran nunca dar ese paso. “Cuando se clonó a la oveja Dolly, hace 15 años, yo enseñaba en la universidad que eso no era posible, que era demasiado complejo, y tuve que cambiar. Llevamos desde entonces hablando de clonar personas, pero hay una pregunta que me hice entonces y que nadie me ha contestado: ¿para qué hacerlo? Los científicos serios ni se lo plantean, porque es algo que no tiene ninguna utilidad. Si alguien quiere tener un hijo y no puede, hay otros métodos mucho más sencillos y con menos riesgos. Por eso lo importante de este trabajo, que ya he dicho que es un hito, es lo que ha conseguido”.

La complicación de usar la técnica de Dolly en personas ha sido hasta ahora insalvable, y por eso el estudio tiene el mérito de que la vence. Las mejoras abarcan casi todo el proceso, empezando por el proceso de estimulación para que la donante produzca más óvulos. “Cuestiona los protocolos actuales”, dice Veiga. En contra de lo que se pensaba, por ejemplo, el objetivo no es que haya muchos óvulos para utilizar, sino su calidad. En animales esta parte no se cuida tanto, ya que perder óvulos por el camino no es tan importante, pero los investigadores han llegado, en algunos casos, a tener éxitos del 50% (conseguir dos óvulos de una donante y que uno de ellos funcione y se desarrolle).

Pero la clave, según los autores, está en su capacidad para elegir el momento de insertar el nuevo material genético en el óvulo sin que este pierda su capacidad para dividirse. La división celular se denomina meiosis, y los investigadores han descubierto cuál de sus fases es la mejor y, sobre todo, cómo mantener la activación de los factores del citoplasma (el contenido interior de la célula) que están actuando en la división. Hay más mejoras, indica Veiga, como que la activación posterior se refuerza mediante electroporación (una pequeña descarga). Todo esto había sido ya probado en macacos rhesus.

El artículo —“impecable”, según Veiga— llega hasta el final del proceso: la obtención de cuatro líneas celulares diferenciadas, lo que demuestra que se consiguieron células madre. En este sentido, el de la medicina regenerativa, “el trabajo es un hito”, afirma Cuadros.

La investigadora catalana recalca que las células así obtenidas, al ser completamente equiparables a las embrionarias, evitan algunos de los problemas que se han visto en la otra fuente de células madre, las reprogramadas a partir de las adultas (las iPS, que en algunos trabajos han demostrado que mantenían algunas mutaciones adquiridas por las adultas que son su fuente, lo que podía ser peligroso). Por eso ella insiste en que el trabajo tendrá gran importancia a la hora de crear bancos para su uso futuro, similares a los que hay ahora de cordón umbilical. Porque, aunque los autores lo mencionen, la idea de hacer una medicina personalizada en la que cuando un paciente necesite tejido cardiaco o neuronas, por ejemplo, se le someta a todo el proceso para fabricar unas genéticamente idénticas a él, no le parece “contemplable”. “Aunque sea posible sería carísimo. Lo que se pueden tener son bancos con variedad de muestras que sean compatibles”, añade.

El logro es indudable, pero quizá quede oscurecido por la posibilidad de la clonación, mucho menos práctica pero más llamativa.

Obtenidas mediante clonación células madre embrionarias de personas | Sociedad | EL PAÍS.

Reprograman células madre para crear huesos artificiales | Biociencia

Después de un accidente o una enfermedad degenerativa, muchos pacientes necesitan recurrir a injertos propios o implantes artificiales para tratar sus lesiones óseas. Aunque son muy útiles, estas soluciones no siempre consiguen reparar por completo el problema y en ocasiones provocan reacciones indeseadas o la pérdida de varias piezas, por lo que la investigación está tratando de encontrar nuevas alternativas más adecuadas.

Una de estas opciones podría venir de la mano de las células reprogramadas, tal y como sugiere un trabajo publicado esta semana en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ (PNAS). Sus autores, entre los que figura el español Iván Marcos Campos, investigador de la Universidad de Columbia (EEUU) y adscrito al Instituto Aragonés de Ciencias de la Salud, han conseguido desarrollar huesos en el laboratorio a partir de células de la piel. Estas células fueron ‘alteradas’ para conseguir que su ‘reloj interno’ se retrotrajera a un estadio primitivo que permitiera después convertirlas en otro linaje celular.

De momento, el experimento sólo se ha probado en animales, pero los autores del trabajo auguran en la revista científica que su hallazgo abre la puerta a tratamientos reconstructivos personalizados.

La posibilidad de desarrollar ‘sustitutos’ de los huesos perfectamente adaptables al paciente y con su mismo perfil inmunológico permitiría solventar cualquier lesión eliminando al mismo tiempo todos los problemas asociados aseguran.

«Es una opción muy interesante porque permite solucionar un problema óseo sin que esto suponga ningún perjuicio para el paciente. Ahora, en muchas ocasiones, se realizan injertos utilizando otro hueso sano del enfermo, con todo lo que eso implica», señala Marcos Campos a ELMUNDO.es.

Desarrollo de los huesos

Para llevar a cabo su trabajo, el equipo del que Marcos forma parte tomó células de la piel y las ‘reprogramó’ para hacer que ‘retrocedieran’ hasta un estado similar al embrionario. Después, ‘guiaron’ a estas células pluripotenciales (iPS) hasta convertirlas en células capaces de formar huesos y las colocaron en un andamiaje específico en tres dimensiones que emulaba la estructura de un hueso real. Después, a través de un biorreactor, estimularon el desarrollo del hueso hasta lograr su formación completa, como si de un proceso natural se tratara.

Los investigadores quisieron avanzar un paso más en su experimento y, una vez obtenidos los huesos de laboratorio, probaron su viabilidad y seguridad en un modelo animal.

Una de las dudas más importantes que genera el trabajo con iPS es la posibilidad de que las células reprogramadas formen tumores en última instancia, por lo que comprobar su funcionamiento a medio y largo plazo es fundamental.

Los investigadores colocaron los ‘sustitutos óseos’ generados en el laboratorio en varios ratones a los que realizaron un seguimiento durante 12 semanas. En ese tiempo, los animales no desarrollaron ningún proceso maligno y no experimentaron ningún rechazo hacia sus réplicas óseas. De hecho, los investigadores comprobaron que habían comenzado a integrarse en su organismo, a través de la formación de precursores de vasos sanguíneos.

«Este dato es clave ya que uno de los mayores problemas es conseguir la vascularización del hueso, que es fundamental para garantizar la viabilidad», señala Marcos.

Además de esta característica, el material obtenido en el laboratorio tenía «las propiedades mecánicas adecuadas» y presentaba una buena osteointegración, entre otros signos, lo que permite ser optimista a largo plazo. Además, el mismo equipo ya consiguió probar la utilidad del método con células madre de la grasa y embrionarias, lo que abre el abanico de opciones a utilizar.

Sin embargo, pese al éxito de su trabajo, tanto Marcos como sus colegas científicos reclaman en la revista médica cautela antes de lanzar las campanas al vuelo. «Se requieren nuevas investigaciones para validar la funcionalidad y la seguridad» de estos huesos de ingeniería tisular, señalan.

Reprograman células madre para crear huesos artificiales | Biociencia | elmundo.es.

Primer trasplante de sangre de cordón para intentar curar el sida

El paciente, un niño de doce años, recibió sangre de una donante con una variante genética de inmunidad al VIH

¿Puede un trasplante curar de un plumazo una leucemia y una enfermedad vírica como el sida? Esta pregunta tuvo una respuesta afirmativa en un paciente alemán que contrajo el VIH (virus del sida) en 1995 y un año después desarrolló una leucemia. A este paciente le hicieron en Berlín un trasplante de médula ósea de un donante compatible que además tenía en su sangre una variante genética de inmunidad al virus del sida. Y esta combinación única surtió efecto, desterrando de su organismo las dos enfermedades. Ahora otro equipo médico, esta vez de Estados Unidos, se ha servido de una estrategia similar para intentar curar el sida a un niño de 12 años.

El pequeño paciente nació seropositivo y tuvo el mismo destino que el paciente alemán. Hace varios meses desarrolló una leucemia, el cáncer infantil más común, así que sus médicos decidieron probar suerte con una estrategia que luchara al mismo tiempo contra sus dos males.

Cordón en lugar de médula ósea

Siguieron la idea alemana, pero en lugar de hacerle un trasplante de médula convencional, John Wagner y su equipo de la Universidad de Minnesota sometieron al pequeño paciente a un trasplante de células madre obtenidas de la sangre de cordón umbilical. Estas células madre no despiertan ningún recelo ético y tienen como ventaja sobre la médula ósea que provocan menos riesgo de rechazo.

La sangre de cordón utilizada tampoco se eligió al azar ni pensando sólo en la compatibilidad con el paciente. En el banco de muestras se buscó una muy especial, la de una donante con una protección natural contra el virus del sida. Se estima que sólo el 1 por ciento de la población mundial alberga una característica genética que les convierte en inmunes a la infección del VIH. Esa mutación protectora se llama CCr5d32.

Antes de trasplantarle, los médicos sometieron a su paciente a un agresivo tratamiento que pasa por anular sus sistema inmune. Para ello tuvo que soportar sesiones de quimioterapia y radiación. El objetivo era que al transfundir las nuevas células, el sistema inmunológico o defensivo se reprogramara. El trasplante se realizó el pasado 23 de abril, pero hasta dentro de cien días no se sabrá si ha tenido éxito. Si el virus no se puede detectar en la sangre del niño, se retirará la medicación y si continúa indetectable podrían declararle curado del sida.

El mejor tratamiento

John Wagner, director del Programa de Trasplante de Sangre y Médula Ósea Pediátrica de la Universidad de Minnesota, ha manifestado su entusiasmo a través de la web de su Universidad, aunque aún no sabe si su apuesta ha tenido éxito. «Lo más esperanzador es que vamos a demostrar que el sida puede ser curado y que la sangre del cordón umbilical es el mejor tratamiento», asegura Wagner. «Hay personas con VIH y leucemia que están esperando estos resultados como un gran avance. El éxito en este paciente podría obligar a la comunidad científica a buscar estrategias potencialmente más seguras, como inducir la variante genética en las propias células madre de la médula de los pacientes».Esto permitiría generalizar el tratamiento a mayor número de enfermos.

De momento, sería una opción muy agresiva para las personas con VIH que no tienen leucemia.

Wagner, uno de los mayores defensores de la utilización de la sangre de cordón umbilical, asegura que la necesidad más inmediata es animar a los bancos de sangre de cordón a identificar todas las unidades de sangre con la variante de la resistencia del VIH».

El caso del bebé curado

El mes pasado, otro equipo médico de Estados Unidos dio a conocer en un congreso médico cómo habían conseguido curar a un bebé con VIH, en otro caso que también ha abierto un nuevo capítulo en la historia del sida.

El bebé, una niña nacida a finales de 2010, recibió un tratamiento agresivo con altas dosis de retrovirales, 30 horas de su nacimiento. La niña tiene ahora dos años y medio y ha estado sin medicamentos durante el último año, sin que se hayan registrado señales de un virus activo.

Primer trasplante de sangre de cordón para intentar curar el sida – ABC.es.

Un estudio demuestra que células madre de la placenta pueden regenerar el hígado

Un estudio realizado por el grupo de Medicina Regenerativa del Instituto de Investigación del Hospital 12 de Octubre de Madrid ha evidenciado que células madre de plancenta adultas pueden transformarse en células del hígado y permitir así la regeneración de este órgano si está lesionado.

El trabajo, publicado en la revista Cytotherapy, de la Sociedad Internacional de Terapia Celular, evidencia que las células madre mesenquimales -que dan lugar a diferentes tipos de tejido- de placenta pueden llegar a transformarse en hepatocitos -células del hígado- en determinadas condiciones.

El cultivo in vitro de estas células madre en un medio con proteínas presentes de forma natural en el hígado -explica la Consejería de Sanidad en un comunicado- permite que puedan convertirse en hepatocitos y formar una estructura, conocida como hepatosfera y semejante a un pequeño hígado de apenas medio centímetro de grosor. Esta hepatosfera tiene la actividad propia del hígado, ya que produce albúmina, una proteína que permite la distribución correcta de los líquidos corporales en el organismo.

La investigación también resalta la capacidad de las células madre mesenquimales de placenta de convertirse en hepatocitos si se cultivan con elementos presentes en un hígado dañado, por lo que podrían ser útiles en un futuro para su uso en lesiones hepáticas.

La investigación permitirá en un futuro mejorar las condiciones de pacientes ya trasplantados como aquellos que permanecen en lista de espera hasta que reciben el órgano de un donante compatible.

Así, el trasplante de hepatosferas mejorará la adherencia y permanencia del injerto una vez trasplantado, así como la regeneración del hígado.

Un estudio demuestra que células madre de la placenta pueden regenerar el hígado | Portada | elmundo.es.

Células madre de la rodilla pueden regenerar el cartílago – abc.es

Células madre de la rodilla de pacientes con osteoartritis pueden regenerar el cartílago dañado. Wikipedia

Un equipo coordinado por Juan Antonio Marchal Corrales, miembro del Instituto de Biopatología y Biomedicina Regenerativa (IBIMER) de la Universidad de Granada, están investigando con células madre para reparar el cartílago dañado en pacientes con osteoartritis. Para ello, los expertos, en colaboración con el Hospital Clínico Universitario de Granada y el Banco Sectorial de Tejidos de Málaga, han aislado las células madre de la grasa localizada en la articulación de la rodilla de pacientes sometidos a intervención quirúrgica para la implantación de prótesis de rodilla. A su vez, del mismo paciente también se obtuvo una muestra de cartílago, del cual se aislaron los condrocitos (células de cartílago).

La osteoartritis es una enfermedad frecuente en las personas de mediana edad, que provoca la pérdida del cartílago que recubre las superficies articulares y cuya función es proteger y amortiguar el contacto de los huesos. Para los expertos, una posible manera de ayudar a estos pacientes sería recuperar ese tejido mediante la terapia celular, es decir, mediante la implantación de células regeneradoras de cartílago.

Las células madre adultas tienen la asombrosa capacidad de diferenciarse en células de cartílago, hueso y músculo. Utilizando esta capacidad, los investigadores consiguieron la conversión de las células madre hacia condrocitos basándose en el proceso de la transdiferenciación, según el cual una célula madre genera células en otro camino que no corresponde a la ruta de diferenciación celular de origen. La técnica usada consistió en la apertura de poros en las células madre y su exposición al extracto celular realizado con los condrocitos de las rodillas afectadas.

En tres dimensiones
Para regenerar un tejido son necesarias las células que lo conforman, pero estas no se pueden distribuir con un orden aleatorio; se disponen con una determinada forma, que no es plana, sino en 3D. Por tanto, los investigadores fueron más allá y cultivaron estas células diferenciadas en soportes 3D, llamados «andamios», con el fin de actuar de soporte para el mantenimiento y la formación de tejido cartilaginoso.

Dichos soportes están hechos de materiales biodegradables y actualmente son comercializados para su implantación en lesiones del cartílago de la rodilla. El crecimiento de estas células diferenciadas en los soportes supone un gran avance, ya que con la incorporación de las células se espera un incremento de la integración de dichos soportes en el tejido del paciente.

La gran ventaja del método consiste en que se trataría de un implante o transplante autólogo, ya que se trabaja con las células del propio paciente tomadas de su propia grasa, se expanden en cultivo, se diferencian y se vuelven a inocular en las articulaciones del mismo paciente, sin posibilidades de rechazo.

El estudio, publicado en Osteoarthritis and Cartilage, ha sido realizado in vitro y, por tanto, el siguiente paso será comprobar la capacidad de regeneración in vivo, en animales grandes como cabras, ovejas o caballos, requisito indispensable para poder realizar los primeros ensayos con pacientes.

Células madre de la rodilla pueden regenerar el cartílago – Noticias de Salud | abc.es.

Identifican dónde nacen las nuevas células cardiacas – Salud | abc.es

 

Corazones neonatales de ratas tratadas con un microARN control (izda) o con dos en los que se ve la proliferación de los cardiomiocitos.Nature

¿Cómo y dónde se regeneran las células cardiacas? Desde hace tiempo los investigadores han tratado de identificar la fuente de las nuevas células cardíacas adultas y determinar la capacidad del corazón de los mamíferos para autoregenerarse. Ahora, gracias a un estudio que se publica en Nature ya se puede localizar la fuente de las células cardíacas: según el trabajo, son las propias células del músculo cardíaco preexistentes las que se dividen lentamente para generar más células musculares en el corazón. El trabajo resuelve así uno de los debates más relevantes relacionados con la localización de la fuente de las nuevas células adultas del corazón.

Hasta ahora se sabía que en el corazón se generan nuevas células, pero se desconocía como nacían y con qué frecuencia. En la nueva investigación, realizada en el Hospital de Mujeres Brigham (EE.UU.), gracias a un sofisticado sistema de imagen (espectrometría de masas de isótopos de múltiples imágenes), se han localizado dichas células cardiacas y se ha logrado describir sus orígenes.

Con el uso de esta técnica, el equipo de Richard Lee, ha demostrado que el proceso de regeneración se reduce con la edad, pero aumenta después de un ataque cardíaco en la zonas próximas a la lesión. El estudio muestra además que las células progenitoras cardíacas, una fuente discutida de nuevas células, no parecen tener un papel importante en el mantenimiento del corazón, y que probablemente su función después de una lesión sea limitada. En su lugar, subraya Lee, las células musculares del corazón o cardiomicocitos preexistentes son la fuente dominante.

Datos sorprendentes

Los datos resultan llamativos porque se pensaba que las células progenitoras cardíacas tenían un papel más que relevante en este proceso. Los investigadores se sorprendieron al encontrar que las nuevas células del músculo cardíaco surgían, principalmente, de las actuales células del músculo del corazón, en vez de las células madre. E incluso, tras un ataque al corazón, la mayoría de las nuevas células del corazón nacieron a partir de células cardíacas preexistentes, y no de las células madres, como siempre se había creído.

«Nuestros datos muestran que los cardiomiocitos adultos son los principales responsables de la generación de nuevos cardiomiocitos y que, a medida que envejecemos, perdemos parte de esta capacidad para formar nuevas células cardíacas -explica Lee-. Esto significa que estamos perdiendo nuestro potencial para reconstruir el corazón en la segunda mitad de la vida, justo cuando más nos atacan las enfermedades del corazón. Si somos capaces de desentrañar por qué ocurre esto, es posible que podamos avanzar en la regeneración cardiaca».

ARN regenerativo

En otro trabajo que también se publica en Nature, el equipo de Mauro Giacca, del Instituto Internacional de Ingeniería Genética y Biotecnología de Trieste (Italia), ha identificado una serie de fragmentos cortos de ARN (40 microARN) que pueden estimular la regeneración cardiaca después de un ataque al corazón.

Giacca explica que estos diferentes 40 microARN estimulan la proliferación de células del músculo cardiaco de los ratones. Y, cuando se inyectaron los dos microRNAs más potentes en el corazón de los ratones que habían sufrido un infarto, observaron una reducción del tamaño de la lesión infartado y una recuperación funcional casi total del corazón. Los investigadores señalan que estos microRNAs parecen funcionar al influir sobre más de 40 genes celulares diferentes y esperan que su hallazgo ayude al desarrollo de terapias regenerativas para los humanos.

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“Las células madre habían generado demasiadas expectativas” | Sociedad | EL PAÍS

Andreas Zeiher, experto en transplante de células madre para infarto, fotografiado en el CNIC.(DVD 587) / CARLOS ROSILLO

Ha llegado el momento de que las células madre se reivindiquen. “Habían generado demasiadas expectativas”, admite el cardiólogo de Friburgo (Alemania) Andreas Zeiher. Con 57 años, Zeiher dirige el proyecto que debe ser el espaldarazo para la medicina regenerativa: “Demostrar que el autotrasplante de células madre después de un infarto aumenta la supervivencia”. Solo con esa prueba “se podrá aprobar su uso”, explica. “Es lo mismo que se le exige a los medicamentos”.

En el ensayo van a participar 3.000 personas, de las que 550 serán españolas. “Tendremos los resultados dentro de cuatro años y medio”, aclara. “Hasta ahora los resultados estaban dispersos y eran de grupos pequeños”. Los resultados en animales han sido prometedores, “pero hay que verificarlos en personas”, insiste Zeiher, quien no duda de que “llevará mucho tiempo, pero la medicina regenerativa es el futuro”.

En este sentido, Zeiher, quien ha visitado Madrid para impartir un seminario en el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), cree que haber empezado por algo tan complicado y vital a la vez como alargar la vida tras un infarto es una oportunidad de oro para demostrar la utilidad de las células madre de una vez para siempre. “Podíamos haber empezado por algo menor. Pero yo soy cardiólogo, y sé que, hasta ahora, después de un infarto no podemos hacer nada para que el corazón se regenere. Podemos dar medicación, pero solo sirve para aliviar su carga de trabajo y que lata mejor, no para crear un músculo nuevo”, añade.

La historia de colaboración entre las células madre y las enfermedades cardiovasculares ha sido zigzagueante. Hace ya una década que empezaron los ensayos —“con una importante participación española, como los trabajos de Francisco Fernández-Avilés”— que parecía que demostraban que las células madre del propio paciente se integran en el corazón infartado, pero falta esa prueba definitiva. “Desde entonces hemos aprendido mucho”, dice el cardiólogo de la Universidad de Fráncfort. Por ejemplo, las células madre del músculo, que fueron las primeras que se ensayaron, se han descartado. “Ya no se usan, porque aunque se integraban en el corazón, no conseguían adaptarse al ritmo de los latidos y causaban arritmias”. Por eso, después se pensó en usar células “más cercanas a las pluripotentes, a las embrionarias”, como las células madre de la médula ósea.

Entre el 1,5% y el 2% de las células del corazón se renuevan cada año»

Pero la sorpresa al hacer los ensayos es que se ha visto que estas “no se transforman directamente en músculo cardiaco”. “Lo que hacen es estimular los factores de crecimiento que hacen que las células madre del corazón se activen. Este cambio en nuestro conocimiento ha sido muy importante”, explica.

Porque la clave está en que “al contrario de lo que se pensaba, el corazón también se regenera”. “En una persona sana, entre el 1,5% y el 2% de las células de su corazón cambian cada año”, dice Zeiher. Y de lo que se trata es de “activar ese proceso”, que es lo que se consigue con la infusión de células madre. Es todo un cambio en el paradigma del ensayo, pero lo que importa son los resultados. “Hasta ahora no hemos conseguido ningún fármaco que estimule esa regeneración”, dice Zeiher. “Si lo tuviéramos, sería mucho más fácil el tratamiento”.

En cualquier caso, si el ensayo demuestra lo que los investigadores pretenden, eso servirá para tratar a las personas que tengan un infarto a partir de ahora. “Con las lesiones antiguas no podemos hacer nada. La terapia hay que aplicarla lo antes posible para que se cree otra vez el músculo que muere cuando se pierde el riego. Si no se produce el proceso de fibrosis: se crea como una cicatriz que ya no late, y eso es más difícil de revertir”, explica.

¿Y si el ensayo no funciona? “No aceptaremos resultados intermedios. La prueba del algodón es la prolongación de la supervivencia. Si no, nos quedará al menos lo que hemos aprendido, pero no se pedirá que el tratamiento se apruebe”, zanja.

“Las células madre habían generado demasiadas expectativas” | Sociedad | EL PAÍS.

La fertilización con tres padres: cada vez más cerca

BBC Mundo  Jueves, 25 de octubre de 2012

Por ahora no está permitido usar los embriones en tratamientos de fertilización.

Los primeros ensayos en humanos y animales del controvertido tratamiento de fertilización in vitro con tres padres muestran resultados prometedores, afirman científicos en Estados Unidos. La investigación publicada en la revista Naturemuestra que con el procedimiento, que mezcla material genético de tres donantes adultos, se lograron crear embriones que parecen sanos. En el Reino Unido se está llevado a cabo actualmente una consulta pública sobre la ética de este procedimiento.Agregan que los ensayos con monos nacidos con la misma técnica, que ahora tienen tres años de edad, muestran que éstos están en buen estado de salud. Aunque en este país está permitido utilizar el procedimiento en el laboratorio, los embriones creados no pueden usarse en tratamientos. Se espera obtener los resultados de la consulta en 2013. La técnica está diseñada para prevenir las llamadas enfermedades mitocondriales, que provocan serias discapacidades como debilidad muscular, ceguera e insuficiencia cardíaca, y que se transfieren sólo de la madre al niño. Estas enfermedades son causadas por defectos en la mitocondria, el «motor» de las células.

Lea: ¿Es ético crear un bebé con tres padres?

Reemplazo

Con el procedimiento de fertilización in vitro se extrae la mitocondria defectuosa de la madre para reemplazarla con la de una donante sana. Pero como la mitocondria contiene sus propios genes y su propio ADN, esto significa que el embrión producido con este procedimiento contiene material genético de tres personas: sus padres y la donante. La mitocondria contiene una pequeñísima fracción de nuestro material genético, la mayoría del ADN que determina factores como el color del cabello u ojos se encuentra en el núcleo celular. Los científicos han estado investigando dos formas de crear embriones con reemplazo de mitocondria. Una es extraer el núcleo del óvulo de la madre y colocarlo en el óvulo de una donante con mitocondria sana al cual se le ha extraido su propio núcleo. Este nuevo óvulo sería posteriormente fertilizado con el esperma del padre. Otra forma es fertilizar el óvulo de madre primero antes de extraerle el núcleo y colocarlo en el óvulo de la donante.

La investigación publicada en Nature utilizó el primer método. El equipo de la Universidad de Oregon en Beaverton utilizó óvulos de siete mujeres que participaron voluntariamente en la investigación. Los científicos lograron reemplazar el ADN mitoconcrial en 65 de los óvulos y posteriormente los analizaron para ver cómo se desarrollaban durante la siguiente semana. El ritmo de fertilización fue similar al de 33 óvulos «normales» que no habían sido manipulados. Pero la mitad de los primeros mostraron algunas anormalidades. Los que lograron fertilizarse de forma normal se desarrollaron hasta la blástula, unos cinco o seis días, la etapa en la que los embriones que serán utilizados en fertilización in vitro por lo general se transfieren al útero materno. Éste fue el mismo resultado que en los óvulos no manipulados. El doctor Masahito Tachibana y sus colegas afirman que esto muestra que la técnica puede funcionar, al menos en el laboratorio. Pero todavía no se sabe si puede conducir al nacimiento de un bebé sano. Los investigadores ahora quieren llevar a cabo más estudios para asegurarse de que el tratamiento también es seguro. La profesora Mary Herbert, de la Universidad de Newcastle, Inglaterra, también ha estado estudiando la fertilización IVF con tres adultos, pero ha utilizado el otro método, que extrae el núcleo de un óvulo ya fertilizado. Expresa que los resultados del nuevo estudio son «alentadores» y señala que son una evidencia más de que el concepto es «sólido», aunque cree que la técnica que ella usa puede ofrecer mejores resultados.

Prohibición

Por ahora, sin embargo, no podrá saberse cuál de las dos ténicas funciona mejor en los humanos. Ni en el Reino Unido ni otros países está permitido usar los embriones creados en el laboratorio para tratamiento y deben ser destruidos. Y aunque los ensayos con animales también han mostrado resultados alentadores, es imposible que sean una guía totalmente precisa para confirmar si el acance puede también funcionar en humanos. El equipo de Oregon creó cuatro monos rhesus utilizando el procedimiento en 2009 y después de tres años los animales, dicen los investigadores, parecen totalmente sanos. Los ensayos con ratones también han sido exitosos.

BBC Mundo – Noticias – La fertilización con tres padres: cada vez más cerca.

Fabrican tiroides en el laboratorio a partir de células madre embrionarias – ABC.es

NATURE. Células tiroideas, al microscopio, desarrolladas a partir de células madre de ratón

Un laboratorio belga ha logrado desarrollar una glándula de tiroides a partir de células madre de ratón y trasplantarla con éxito a uno de estos roedores, según se publica en la revista científica «Nature». Aunque este avance podría allanar el camino a los trasplantes de órganos humanos creados con células madre para tratar el hipotiroidismo, no es una aplicación que pueda considerarse a corto plazo, explicó a Efe Francesco Antonica, investigador y coautor del artículo.

En su trabajo, Antonica y sus colegas del laboratorio Sabine Costagliola de Bruselas utilizaron células madre embrionarias de ratón y las diferenciaron en células tiroideas, que constituyeron un tejido capaz de producir hormonas.

A continuación, los investigadores trasplantaron con éxito la glándula resultante a ratones que carecían de tiroides y observaron que producía hormonas con normalidad, lo que la ha convertido en la primera glándula funcional de este tipo desarrollada en el laboratorio.

¿Cura para el hipotiroidismo?

«El tejido desarrollado in vitro fue capaz de producir hormonas tiroideas de una manera definitiva, eficiente y regulada, y curar así el hipotiroidismo» que sufrían estos roedores, relató Antonica.

Este logro «supone un punto importante en la investigación con células madre para tratar el hipotiroidismo», consideró el investigador. En concreto, este trabajo abre la vía a tratamientos con células madre contra un tipo de hipotiroidismo causado por mutaciones genéticas que impiden o dificultan el desarrollo de la tiroides, un trastorno que produce síntomas como cansancio crónico, debilidad, piel seca, intolerancia al frío, estreñimiento y aumento del peso corporal.

Otra de las aplicaciones clínicas a largo plazo sería el trasplante de tiroides a pacientes de cáncer a los que se les haya extirpado esta glándula.

Probar sin embriones

Los expertos del laboratorio Sabine Costagliola investigan ya un protocolo en humanos, que se ha beneficiado de la reprogramación celular, procedimiento que le ha valido el Premio Nobel de Medicina de este año al médico japonés Shinya Yamanaka.

Gracias a este descubrimiento, el grupo de científicos belgas considerareprogramar células de la piel humanas en células madre que a su vez se convertirían en tiroideas, y prescindir así del uso de células madre embrionarias en su investigación.

Sin embargo, Antonica recuerda que aún hay que superar una serie de dificultades como conseguir diferenciar las células madre sin utilizar ningún tipo de manipulación genética, por lo que no cree que órganos humanos creados de esta forma puedan trasplantarse en un futuro próximo.

Fabrican tiroides en el laboratorio a partir de células madre embrionarias – ABC.es.

Transforman células de la piel humana en células madre como las embrionarias | elmundo.es salud

Algunos me habéis pedido el trabajo original cuado salió a la luz pública. Este es uno de los artículos que salió en España al respecto.

La inserción de cuatro genes en una célula adulta la transforma en pluripotente. Con este método se abre una vía paralela de trabajo para obtener distintos tejidos

ÁNGELES LÓPEZ

MADRID.- Hace poco más de un año investigadores japoneses lograban convertir células adultas de la piel de ratones en células madre como las embrionarias. Este mismo equipo y otro grupo de investigadores han conseguido obtener resultados similares con células humanas para posteriormente cultivarlas y diferenciarlas en varios tipos de tejidos como el nervioso o el cardiaco. Aunque algunos científicos han manifestado que esta técnica podría sustituir a la transferencia nuclear, o clonación, otros sentencian que este método abre un camino paralelo para conocer cómo funciona el cuerpo humano y poder así desarrollar tratamientos para enfermedades que no tienen cura hoy día.

En julio de 2006 el equipo de Shinya Yamanaka publicó en la revista ‘Cell‘ los primeros resultados de una investigación en la que insertando cuatro factores de transcripción (genes que producen proteínas que a su vez controlan la actividad de otros genes) en las células de la piel de ratones se convierten en células madre como las embrionarias. Unos meses después demostraron que esas células son capaces de transformarse en diferentes tipos de tejidos. Desde entonces, han sido varios los grupos de científicos que han repetido esta metodología también en animales.

Pero el paso definitivo, que era conseguir los mismos logros con células humanas, lo han dado los científicos japoneses al mismo tiempo que otro equipo de Estados Unidos. Por un lado, la revista ‘Cell’ publica el nuevo trabajo del equipo de Yamanaka y por otro, ‘Science’ recoge los datos del grupo liderado por James Thomson, de la Universidad de Wisconsin (EEUU). Los dos han utilizado un proceso similar, aunque no idéntico, para reprogramar las células adultas de la piel.

El doctor Yamanaka y sus colaboradores de la Universidad de Kyoto (Japón) han utilizado los mismos factores de transcripción que emplearon en las células de ratones, Oct3/4, Sox2, Klf4 y c-Myc (este último un oncogen), sólo que esta vez se ayudaron de un receptor (una proteína, Slc7a1) para mejorar la eficacia de la técnica en humanos.

Estos genes fueron insertados con la ayuda de retrovirus en células de piel humana y posteriormente se colocaron en un medio de cultivo de contenido animal. Pasados 25 días, las células adultas se habían reprogramado para convertirse en células madre como las embrionarias aunque no iguales a ellas, por este motivo se las denomina células de pluripontencialidad inducida (iPS, sus siglas en inglés). Tras colocar estas iPS en diferentes medios de cultivo, se demostró su capacidad para transformarse en diferentes tejidos como el nervioso y el cardiaco.

Posteriormente, probaron la misma técnica pero en lugar de emplear piel utilizaron células del tejido sinovial humano (presente en las articulaciones). El método también logró reprogramar con eficacia estas células adultas.

Otros genes, pero similar resultado

Por su parte, el equipo liderado por James Thomson, de la Universidad de Wisconsin (Madison, EEUU) y el primer científico que consiguió extraer células madre de embriones humanos en 1988, ha realizado un trabajo similar cuyos resultados han sido publicados en la revista ‘Science’. La técnica utilizada por estos investigadores se basa en la de Yamanaka pero en lugar de utilizar los mismos genes, han empleado dos de ellos (el Oct4 y el Sox2) y otros dos diferentes (el NANOG y el LIN28).

Con la ayuda de lentivirus (otro tipo de patógenos), insertaron los genes en células adultas de la piel de fetos y de recién nacidos y, tras cultivarlas durante un mínimo de 20 días, obtuvieron células pluripotenciales.

Con este método se abre una nueva vía para la obtención de células madre pluripotentes sin necesidad de utilizar embriones humanos ni recurrir a la clonación terapéutica. No obstante, esta posibilidad no es tan factible hoy día debido a los problemas que esta técnica conlleva si se utilizara para su aplicación en humanos.

Una limitación de ambos trabajos es que el uso de esta técnica conlleva el empleo de virus (retrovirus o lentivirus) para insertar los genes en el núcleo de las células adultas. Esto significa que el material genético del virus se mezcla con el ADN celular sin conocer qué implicaciones puede tener este hecho. Este hecho bloquea su uso fuera del laboratorio, es decir, la metodología no se podría utilizar en pacientes. Además, tampoco hay que olvidar que también conlleva un riesgo de desarrollar tumores.

No obstante, estos científicos apuntan que, a pesar de esas limitaciones, sus estudios «abren la puerta a una avenida [de trabajos] para generar células madre pluripotentes específicas para ciertas enfermedades y pacientes. Incluso con la presencia de retrovirus, las células iPS humanas son útiles para comprender los mecanismos de la enfermedad, probar fármacos y su toxicidad», concluye Yamanaka.

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