10 diciembre, 2012

Neuronas obtenidas de la orina

Parece un encabezado sensacionalista pero no lo es. Resulta que científicos chinos del Instituto del Sur de China para la Biología de las Células Madre y la Medicina Regenerativa han logrado generar progenitores de células neuronales humanas a partir de las células epiteliales que se desprenden cuando orinamos.

celulas_orina

Estudios previos demostraron que las células humanas ya diferenciadas y especializadas pueden transformarse en otras distintas simplemente dándoles un coctel de factores de transcripción —proteínas que encienden o apagan genes— que permiten reprogramarlas.

En el blog ya vimos algunos ejemplos. En el 2011, un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford (EEUU) lograron transformar células de la piel en neuronas, mientras que otro equipo de la Universidad de Kyushu (Japón) convirtieron células del fibroblasto en células hepáticas.

En estos estudios, los genes que codifican los factores de transcripción necesarios para reprogramar las células se insertaron a través de un virus (vectores) que, por su propia naturaleza, integra su material genético en el genoma de la célula infectada. Sin embargo, la integración puede ocurrir en una región crítica del genoma provocando problemas en el proceso de desarrollo.

Para evitar los problemas asociados a los vectores virales, los investigadores chinos liderados por el Dr. Duanqing Pei usaron episomas. Los episomas son pequeñas porciones de ADN libre con la capacidad de replicarse y transcribirse de manera autónoma y que no llegan a integrarse en el genoma del hospedero. Un ejemplo típico de un episoma son los plásmidos.

Entonces, los episomas portando todos los factores de transcripción necesarios para la reprogramación celular (OCT4 (POU5F1), SOX2, SV40LT, KLF4 y los microARN MIR302–367) fueron introducidos en las células epiteliales obtenidas de la orina de un hombre de 37 años mediante la electroporación (una técnica que usa pulsos eléctricos para permeabilizar las membranas celulares y permitir el ingreso de moléculas de ADN externo). Un par de semanas después, el 0.2% de las células epiteliales se transformaron en progenitores de células cerebrales.

Cuando Pei y su equipo pusieron a las células reprogramadas en medios usados para cultivar neuronas, éstas expresaron marcadores específicos de células mucho más especializadas como las neuronas glutamatérgicas, GABAérgicas y dopaminérgicas y los astrocitos. Incluso mostraron potenciales de acción lo que indicaba que eran completamente funcionales.

Finalmente, para demostrar su potencial uso en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, los investigadores trasplantaron las células reprogramadas en ratones recién nacidos. Cuatro semanas después del trasplante, se observó que las células se integraron bien al sistema nervioso del animal y no desarrollaron tumores.

Sin dudas, el estudio es un gran avance hacia el uso de la reprogramación celular en el tratamiento de enfermedades asociadas al sistema nervioso. Las ventajas que presenta con respecto a otras técnicas es que los genes de los factores usados para la reprogramación celular no se integran al genoma de las células tratadas, reduciendo el riesgo de que ocurran problemas en el desarrollo. Además, el tiempo que tomó en transformar una célula epitelial en neuronal fue mucho más rápido comparado con el uso de células madre pluripotente inducidas (iPSC). Y al usarse células del mismo paciente al cual se le hará el tratamiento, las probabilidades de rechazo del tejido o reacciones alérgicas son menores.


Referencia:

ResearchBlogging.orgWang, L., Wang, L., Huang, W., Su, H., Xue, Y., Su, Z., Liao, B., Wang, H., Bao, X., Qin, D., He, J., Wu, W., So, K., Pan, G., & Pei, D. (2012). Generation of integration-free neural progenitor cells from cells in human urine Nature Methods DOI: 10.1038/Nmeth.2283

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