Categories

Entrada publicada a:

dijous, 7 de maig de 2015

Un nou tipus de cèl·lules mare obre la porta al desenvolupament d’òrgans de reemplaçament

Científics del Salk Institute en col·laboració, entre d’altres, amb investigadors de l’Hospital Clínic de Barcelona, la Universitat Catòlica de Múrcia i la Clínica CEMTRO de Madrid, han descobert un nou tipus de cèl·lula mare que els ha permès desenvolupar la primera metodologia fiable per a la integració de cèl·lules mare humanes en un embrió animal. Aquesta troballa suposa la superació d’un obstacle important per tal d’aconseguir, en un futur, el creixement òrgans de reemplaçament per humans. El Dr. Juan Carlos Izpisúa-Belmonte, professor del Laboratori d’Expressió Gènica al Salk Institute de La Jolla (Califòrnia), dirigeix aquest treball que publica la revista Nature.

Fins i tot per a les persones que no necessiten un trasplantament immediat, malalties cròniques que afecten els òrgans poden causar problemes que es podrien evitar mitjançant la substitució de l’òrgan danyat o malalt. Per exemple, en les persones amb diabetis, la dificultat de la gestió dels nivells d’insulina i de sucre a la sang pot arribar a provocar ceguera o la pèrdua d’extremitats. Però, a part de la baixa disponibilitat d’òrgans per la falta de donants, hi ha el risc que el sistema immune del receptor rebutgi el nou òrgan.

Els resultats que publica la revista Nature revelen que en un futur seria possible fer créixer cèl·lules humanes, teixits i òrgans en animals per reemplaçar aquells que estiguessin danyats per malalties com la diabetis, les insuficiències hepàtica i cardíaca o per malalties renals.

Fins ara, les cèl·lules mare utilitzades en els estudis científics es classificaven segons la seva etapa durant el desenvolupament embrionari. En aquest treball els investigadors han trobat un tipus de cèl·lules mare que es caracteritzen per la seva localització en l’embrió, és a dir, que són específiques d’una zona en concret, i han vist que són més fàcils de cultivar al laboratori. Així, han utilitzat aquesta nova característica espacial per integrar cèl·lules mare humanes en un embrió de ratolí mitjançant la seva alineació amb la posició corresponent a l’embrió de destí.

La diferència més prometedora entre aquestes cèl·lules orientades en l’espai, anomenades rsPSCs (per les seves sigles en anglès), i les cèl·lules mare tradicionals és la seva capacitat per formar una quimera humà-ratolí, una combinació de cèl·lules a partir de les dues espècies. La capacitat de fer créixer en teixits humans en altres espècies -probablement en porcs- podria conduir a la creació d’òrgans de reemplaçament per a aquells danyats per una lesió o malaltia.

Quan s’han intentat trasplantar teixits animals a humans, la incompatibilitat entre ells ha portat al rebuig“, assenyala el Dr. Izpisúa-Belmonte. “Si poguéssim fer créixer òrgans a través d’una quimera utilitzant pròpies cèl·lules mare del pacient, hi hauria una major probabilitat que els òrgans es trasplantaran amb èxit“.

Aquesta possibilitat s’ha acostat més a la realitat amb els darrers avenços en la generació de cèl·lules mare a partir de cèl·lules somàtiques dels pacients, que són aquelles que ja han donat lloc a un tipus específic de teixit, com la pell. Gràcies a aquests avenços, els investigadors poden ara prendre cèl·lules de la pell d’una persona, transformar-les en cèl·lules mare i després convèncer per convertir-se en cèl·lules específiques d’un teixit diferent, com ara les del cervell, el múscul o el pàncrees. A causa de que les cèl·lules tenen el mateix ADN que la cèl·lula original de la pell, els teixits nous, en teoria, serien acceptats si se’ls retorna al cos com un òrgan de reemplaçament.

En estudis previs s’havien intentat combinar al laboratori cèl·lules mare humanes amb embrions de ratolí, tractant de fer coincidir les etapes del desenvolupament. No obstant això, els resultats suggereixen aquesta metodologia no és prou fiable per a la integració de les cèl·lules humanes en embrions de ratolí. L’equip del Dr. Izpisúa Belmonte va prendre un enfocament diferent al centrar-se en l’ubicació enlloc del moment de la incorporació de les cèl·lules humanes en l’embrió primerenc de ratolí.

Així, els investigadors van desenvolupar un còctel de senyals químics que va aconseguir que les cèl·lules mare embrionàries humanes en una placa de laboratori s’orientessin en l’espai i, en concret en aquest cas, s’identifiquessin com a part de la regió posterior de l’embrió. Aleshores les van inserir en embrions primerencs de ratolí. Per poder comparar aquesta nova metodologia amb les ja existents, també van inserir, per separat, cèl·lules mare humanes cultivades mitjançant els mètodes convencionals.

Mentre que les cèl·lules mare humanes derivades a través de mètodes convencionals no es van integrar en l’embrió de ratolí, les rsPSCs humanes sí que ho van aconseguir i van iniciar el procés de diferenciació a les cèl·lules de les tres principals capes embrionàries conegudes com ectoderm, mesoderm i endoderm. Cada capa dóna lloc a teixits i òrgans específics en l’embrió en desenvolupament. Així, els resultats no només proporcionen una nova forma d’estudiar el desenvolupament humà primerenc, sinó que també ofereixen una nova esperança per al cultiu de teixits i òrgans humans en un animal hoste.

El Dr. Josep Maria Campistol, Director Mèdic de l’Hospital Clínic, investigador de l’IDIBAPS i coautor de l’estudi, assenyala que “aquesta tècnica és completament nova en el cultiu de cèl·lules mare en un laboratori i ofereix informació molt rellevant sobre com les cèl·lules mare humanes podrien incorporar-se a un embrió d’una espècie diferent. Tot aquest coneixement podria ser crucial per generar diferents tipus de cèl·lules funcionals i madures per a la medicina regenerativa“.

També han participat a l’estudi el Dr. Pedro Guillén, president de la Clínica CEMTRO de Madrid i investigador de la Universidad Católica de Murcia (UCAM), i el Dr. Jerónimo Lajara, professor de la UCAM.

Font: Salk Institute

Referència de l’article:

An alternative pluripotent state confers interspecies chimaeric competency

Jun Wu, Daiji Okamura, Mo Li, Keiichiro Suzuki, Chongyuan Luo, Li Ma, Yupeng He, Zhongwei Li, Chris Benner, Isao Tamura, Marie N. Krause, Joseph R. Nery, Tingting Du, Zhuzhu Zhang, Tomoaki Hishida, Yuta Takahashi, Emi Aizawa, Na Young Kim, Jeronimo Lajara, Pedro Guillen, Josep M. Campistol, Concepcion Rodriguez Esteban, Pablo J. Ross, Alan Saghatelian, Bing Ren, Joseph R. Ecker & Juan Carlos Izpisua Belmonte

DOI: 10.1038/nature14413

Comparteix aquesta entrada

  • del.icio.us
  • Facebook
  • Google
  • E-mail this story to a friend!
  • LinkedIn
  • Technorati
  • TwitThis
  • Meneame
  • StumbleUpon

Els comentaris estan tancats.