viernes, 1 de junio de 2012

Reprogramando células…

Programar y reprogramar son términos que en la era actual de forma inevitable asociamos a la informática. Pero las células de los organismos también se pueden reprogramar. Esto, en parte, permite que a partir de cualquier célula de un organismo obtener células madre y diferenciarlas  un nuevo tipo celular. ¿Cómo se hace? ¿Qué implicaciones puede tener? Lo descubriréis a lo largo de la entrada…

El uso de células madre embrionarias para tratamiento de patologías, lo que se conoce como medicina traslacional, acarrea importantes cuestiones éticas porque para su obtención es necesaria la destrucción de un embrión. El uso de estas células podría aplicarse para la cura de enfermedades como el síndrome de Rett, síndrome de QT largo, atrofia muscular…pero además de las consideraciones éticas hay otras como el rechazo a unas células que no son del propio organismo y que, como ocurre con el trasplante, necesitan de medicación para que sean toleradas.

Los científicos plantearon lo siguiente: Si todas las células del organismo son iguales en cuanto a contenido genético, ¿Qué características diferencian a las células madre del resto?

Esas características particulares son un grupo de factores de transcripción (Oct 3/4, Nanog…) capaces de regular la pluripotencia. Cuando se inicia el proceso de diferenciación estos genes quedan silenciados, no se expresan y las células pierden su capacidad de autorenovación, pluripotencia, etc. a cambio de especializarse en una función.

Por tanto, si se logra expresar de nuevo esos factores en cualquier célula posiblemente se lograría devolverlas a un estado de pluripotencia equivalente al de las células madre embrionarias, y en efecto, así ocurre.

Si los DNA que codifican para los factores de transcripción son introducidos en las células utilizando como vectores virus (por ejemplo), junto con modificadores epigenéticos como inhibidores de la histona metiltransferasa, deacetilasa, metilasas etc…se consigue reprogramar una célula y conseguir lo que se conoce como iPSCs (Induced Pluripotent Steam Cells). Una vez convertidas en células pluripotentes pueden diferenciarse de nuevo a otros tipos celulares. Por ejemplo se ha logrado reprogramar fibroblastos a hepatocitos, qeratinocitos a osteoblastos y un largo etcétera.

Estas iPSCs son una importante herramienta para el descubrimiento de nuevos fármacos, se ha conseguido revertir el fenotipo anormal de estas células obtenidas de pacientes con atrofia muscular, síndrome de Rett… pero sobre todo son útiles para el testeo de la toxicidad del fármaco en distintos tejidos, ya que podemos tener un fármaco que funcione bien para curar una patología del hígado pero que provoque toxicidad cardíaca. Mediante las iPSCs pueden hacerse ensayos de una droga y ver como afectan a células del hígado, corazón, neuronas…y sin salir de una misma placa multipocillo.

Por otro lado está el uso de estas células para la terapia celular y medicina personalizada en el propio paciente, ya que con esto se resolverían los problemas de rechazo al usar células propias, pero aún hay barreras que se deben superar. En principal el tiempo, ya que sólo para diferenciar las células, es decir obtener las células listas para trasplantar puede costar hasta 21 semanas si todo va sobre ruedas…Pero también quedan por superar retos de tipo clínico porque recordemos que estas células se reprograman gracias a la integración viral y que muchos de estos factores de pluripotencia son oncogenes, es decir, cualquier inestabilidad en su expresión podría dar lugar a un tumor y sería peor el remedio que la enfermedad.

Sin embargo el campo sigue avanzando y no pongo en duda que algún día las controlemos lo suficiente como para garantizar su eficacia y seguridad en el uso médico.

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