Por Monte Morin
En una hazaña que los expertos dicen que es un avance significativo para la medicina regenerativa, los científicos han descubierto un método sorprendentemente simple para crear células madre personalizadas que no esté relacionado con embriones humanos o juguetear con el ADN.
Dos estudios publicados el miércoles en la revista Nature describe un nuevo procedimiento para "reprogramar" las células de la sangre de los ratones recién nacidos remojando las células en una solución ligeramente ácida durante 30 minutos. Este choque casi mortal hacía que las células se conviertan en pluripotentes, o capaz de crecer en cualquier tipo de célula en el cuerpo.
Cuando las células reprogramadas se marcaron y se inyectaron en un ratón
en desarrollo, se multiplicaban y crecían en el corazón, los huesos, el cerebro y otros órganos, los científicos encontraron.
"Fue realmente sorprendente ver que una transformación tan notable podría ser activado sólo por estímulos del exterior de la célula", dijo el autor principal del estudio Haruko Obokata, investigador de bioquímica en el instituto de investigación RIKEN en Japón. "Muy sorprendente."
La simplicidad de la técnica, que Obokata y sus colegas de estímulo denominado desencadenó adquisición de pluripotencia o STAP, captó muchos expertos con la guardia baja.
"Así que maltratas a las células en las condiciones adecuadas y que asuma un estado diferente de la diferenciación? Es extraordinario ", dijo Rudolf Jaenisch, investigador de células madre pionera enel MIT , que no participó en el estudio. "Vamos a ver si funciona en las células humanas, y no hay razón por la que no debería."
Obokata dijo que los investigadores ya habían comenzado los experimentos con células humanas, pero no ofreció detalles.
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Debido a su Zelig-como capacidad de formar cualquier número de células especializadas, las células madre pluripotentes se consideran los bloques de construcción básicos de la biología. Los científicos están trabajando en maneras de utilizarlas para reparar médulas espinales cortadas, reemplazar órganos enfermos, y tratar condiciones tan variadas como la diabetes, la ceguera y la distrofia muscular .
Mediante el uso de células madre generados a partir de células del propio paciente, tejidos de reemplazo permanecerían menos posibilidades de ser atacado por el propio sistema inmune del paciente, dicen los investigadores. Eso sería ahorrar a los pacientes de la necesidad de someterse a un régimen de vida de drogas peligrosas, inmunosupresores.
Pero el progreso hacia estos nobles objetivos ha sido lento, debido en parte a los desafíos de los métodos de producción de células madre actuales. La práctica de la recolección de células madre a partir de embriones humanos incomoda a mucha gente, y algunos grupos religiosos han presionado para que los límites o prohibiciones a su uso. Incluso los científicos que quieren estudiar les dicen que pueden no ser práctico para las terapias médicas, ya que podrían ser rechazados por el cuerpo del paciente.
Otro enfoque es para rebobinar propias células maduras de un paciente a un estado pluripotente. Dr.Shinya Yamanaka , de la primera persona para hacer que estas células madre pluripotentes inducidas, ganó un Premio Nobel por este trabajo en 2012. Sin embargo, el proceso de reprogramación convierte sólo el 1% de las células en células iPS, y continúa el interrogante de su estabilidad y seguridad a largo plazo.
El método STAP presenta un método más simple, más barato y más rápido de producir células madre, dijo Chris Mason, profesor de bioprocesamiento medicina regenerativa del University College de Londres.
"¿Cuánto más fácil se puede conseguir posiblemente," Mason dijo el Centro de Prensa de la Ciencia, una organización que promueve Inglés entendimiento científico sobre temas polémicos.
"Si funciona en el hombre, éste podría ser el cambio de juego que en última instancia hace que una amplia gama de terapias de células disponibles utilizando las propias células del paciente como material de partida", dijo. "La era de la medicina personalizada habría llegado finalmente."
El enfoque STAP se inspiró en las observaciones de las células vegetales que han cambiado el carácter cuando fueron expuestos al estrés ambiental, según el equipo de investigadores de RIKEN y Brigham de Harvard y el Hospital de Mujeres de Boston.
Obokata y sus colegas se dedicaron a "destacando" las células de sangre del ratón en una variedad de maneras de ver si iban a cambiar. Ellos los expuestos al calor, les priva de la nutrición y en repetidas ocasiones les vertieron a través de tubos de vidrio estrechas.
El método que en última instancia publicados consistía en colocar las células en una solución ácida durante 30 minutos y luego girar en una centrífuga durante cinco minutos. El proceso de convertir 7% y el 9% de las células originales en células del STAP, dijo Obokata.
Para ver si las células habían sido reprogramadas, investigadores diseñaron los ratones con un gen que podría causar que sus células se iluminan de un verde fluorescente bajo luz ultravioleta si llegaran a ser pluripotentes. Después de torturar a las células de la sangre, empezaron a brillar después de tres días y se aparecieron a pico en siete días, lo que sugiere que se habían convertido en pluripotentes en el tiempo sólo una semana. Los investigadores reforzaron la capacidad de las células para proliferar tratándolos con hormonas y una secreción celular inmune llamada leucemia factor inhibitorio.
Para demostrar plenamente que se habían convertido en pluripotentes, las células del STAP fueron inyectadas en embriones de ratón normales. La descendencia resultante, llamado una quimera, era una mezcla de las células normales y las células que brillan intensamente del STAP.
Andrew McMahon, director de Eli de la USC y Edyth Amplio Centro de Medicina Regenerativa, dijo que la creación de una quimera fue fundamental para demostrar que las células de sangre habían cambiado de manera fundamental.
"Eso es lo más riguroso [test] lo que pueda hacer", dijo McMahon, quien no participó en el estudio.Esto demuestra que las células del STAP pueden hacer todo tipo de célula en el embrión y que "se organizan de una manera que parece normal, de modo que lo que sale es un feto de aspecto normal."
McMahon dijo que el estudio también fue sorprendente, ya que mostró que las células maduras podrían ser reprogramados sin tener que dividir.
"Es por eso que el cambio es tan rápido, porque las células no tienen que someterse a la división para que esto ocurra", dijo. "Es un hallazgo muy interesante y novedoso."
Yamanaka, quien no participó en el estudio STAP, dijo que la investigación, sin duda, ayudaría a los científicos a entender la biología básica de la reprogramación celular.
"Los hallazgos son importantes", dijo Yamanaka, quien dirige el Centro de la Universidad de Kyoto para la investigación con células iPS.
Las razones por las que el estrés hace que las células alteran drásticamente su función sigue siendo un misterio, Obokata y sus colegas dijeron.
Ella se negó a decir si los investigadores estaban buscando una patente sobre el procedimiento STAP.
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