Crean células de la retina a partir de células madre

Células retinianas (Foto: David Gamm).

OFTALMOLOGÍA I/III
Crean células de la retina a partir de células madre
JANO.es · 25 Agosto 2009 12:54

Científicos norteamericanos han podido producir grandes cantidades de distintos tipos de células retinianas, derivándolas de células madre de la piel

Un equipo de la Universidad de Wisconsin-Madison (Estados Unidos) ha logrado cultivar en el laboratorio múltiples tipos de células de la retina a partir de dos tipos de células madre.

Su investigación sugiere que en el futuro podría repararse la retina dañada de pacientes con células obtenidas de su propia piel, así como al desarrollo de modelos para estudiar las enfermedades oculares de origen genético, para el cribado de nuevos fármacos para tratar tales enfermedades y para comprender mejor el desarrollo del ojo humano.

La investigación, que se publica en “Proceedings of the National Academy of Sciences”, constituye, a juicio de sus autores, “un importante paso, ya que no sólo confirma que pueden derivarse múltiples células retinianas de las células madre pluripotenciales inducidas (iPS), sino también que nos enseña lo similar que es el proceso para el desarrollo de la retina humana. Esto es importante porque la célula inicial es muy diferente de la célula retiniana”.

El equipo espera que sus investigaciones conduzcan a mejorar el tratamiento de enfermedades como la retinitis pigmentosa utilizando células cutáneas del propio paciente. “Utilizando nuestro método, somos capaces de producir cantidades significativas de células fotorreceptoras y otros tipos de células retinianas, perdidas en muchos trastornos”, aseguran los autores.
Proceedings of the National Academy of Sciences
University of Wisconsin School of Medicine and Public Health


OFTALMOLOGÍA II/III
Mecanismo de regulación clave en las células madre de la retina
JANO.es · 13 Octubre 2008 10:21

Descubierto por científicos canadienses, regula cómo las células madre neurales de la retina generan el tipo de célula apropiado en el momento adecuado

Investigadores del Institut de Recherches Cliniques de Montréal (Canadá) han descubierto un nuevo mecanismo que regula cómo las células madre neurales de la retina generan el tipo celular apropiado en el momento adecuado, durante el desarrollo normal. Estos descubrimientos, que se publican en “Neuron”, podrían influir en el desarrollo de futuras terapias celulares de reemplazo para enfermedades genéticas oculares causantes de ceguera.

Los investigadores muestran que un gen llamado Ikaros se expresa en la mayoría de células madre retinales inmaduras de ratones, que pueden generar los siete tipos de células que componen la retina. Pero este gen no se expresa en las células madre de más edad, que están más restringidas en su posible diferenciación y producen sólo las neuronas de después del nacimiento.

Los científicos mostraron que forzando la expresión de Ikaros en las células madre retinales de más edad, que normalmente tienen desactivada su expresión, era suficiente para que estas células recuperaran la capacidad para generar neuronas capaces de dar lugar a todos los tipos de células.

Según los autores, los resultados indican que la expresión de Ikaros en las células madre retinales es necesaria y suficiente para conferir la capacidad de generar neuronas retinales en sus fases iniciales.

La identificación de células madre retinales adultas en los pasados años ha abierto la posibilidad de que tales células puedan algún día ser utilizadas para reemplazar las células perdidas o dañadas en enfermedades retinales como el glaucoma, la degeneración macular o la retinitis pigmentosa. Sin embargo, para que estos métodos sean eficaces es crucial que las células madre generen sólo el tipo celular apropiado para un trastorno concreto.

El estudio sugiere que podría manipularse la capacidad de las células madre retinales para que sólo generen las células retinales asociadas a una fase temporal en particular. Así, según señala el Dr. Michael Cayouette, director del estudio, "la desactivación de Ikaros podría favorecer la producción de neuronas de desarrollo tardío como los fotorreceptores, que se pierden de forma progresiva en enfermedades degenerativas de la retina".
Neuron 2008;60:26-39
Institut de Recherches Cliniques de Montréal
Neuron


OFTALMOLOGÍA III/III
Hallado un gen clave en el desarrollo de la retina
JANO.es · 10 Marzo 2008 13:17

El descubrimiento ha sido realizado por el equipo de Fernando Casares, del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo


Un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que el gen Meis1 es clave en los procesos que emplean las células en la formación de la retina. El hallazgo, que contribuye a aclarar cómo se forma el sistema nervioso en los vertebrados, también puede aportar mayor información sobre el desarrollo de ciertos tipos de cáncer. Las conclusiones del estudio han aparecido publicadas en "Development".

El investigador del CSIC Fernando Casares, del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (centro mixto del CSIC y la Universidad Pablo de Olvavide), en Sevilla, destaca que "avanzar en el conocimiento de la formación del ojo es importante, no sólo por ser la parte esencial del sistema visual sino también porque constituye un buen modelo para comprender cómo se construye el sistema nervioso". La razón estriba en su simplicidad. "A diferencia del cerebro –añade este investigador-, la retina necesita para formarse menos tipos de neuronas y de células glía, lo que facilita su estudio".

La investigación desvela, utilizando el modelo del pez cebra (Brachydanio rerio), que el gen Meis1 es indispensable para fomentar que las células proliferen durante la formación de la retina, ya que su acción es requerida para la expresión de dos potentes promotores de la proliferación celular, ciclinaD1 y C-Myc.

Fernando Casares aclara este concepto señalando que "el desarrollo de cualquier órgano requiere dos fases. La primera, la fase de proliferación, consiste en la multiplicación de las células hasta conseguir que el órgano tenga un tamaño adecuado. Llegados a este punto, las células pasan a diferenciarse unas de otras para asumir las diferentes tareas necesarias para que el órgano en cuestión funcione".

En este contexto, para el investigador del CSIC, Meis1 es necesario para mantener a las células en la primera fase durante el desarrollo de la retina. La expresión del gen se ha de desconectar para permitir que las células de la retina en desarrollo comiencen a diferenciarse.

Puntualiza que el hallazgo supone un paso más en el conocimiento de la biología del desarrollo, un área esencial de la biología moderna, pero que todavía tiene mucho camino que recorrer. "La comunidad científica no conoce, por el momento, cómo se forma un órgano en detalle, desde la especificación de su primordio -estado rudimentario en que se encuentra un órgano en formación- pasando por la especificación de los distintos tipos celulares que lo componen, llegando a cómo se determina el tamaño y la forma del mismo. No podríamos citar las instrucciones para que se forme, por ejemplo, el ala de una mosca, que es quizá el órgano mejor estudiado", indica.

Comprender enfermedades y lesiones
La biología del desarrollo, según el investigador, es clave, entre otras cosas, para comprender los mecanismos moleculares de patologías como el cáncer. Precisamente, la investigación que ha dirigido Casares sugiere un mecanismo que explicaría cómo Meis1 podría participar en el desarrollo de leucemias amiloides agudas, un tipo de cáncer generado por un exceso de células sanguíneas indiferenciadas. "En las leucemias, Meis1 no se apaga en las células precursoras (células madre) de la sangre y éstas siguen proliferando indefinidamente", explica.

"Nuestro trabajo identifica Meis1 cómo un gen que promueve la proliferación celular a través del control de genes clave en el ciclo celular", añade.

El científico matiza que todavía se desconoce qué mecanismos moleculares impiden al gen apagarse y recuerda que Meis1 podría estar implicado en el origen de otros tipos de cáncer.

Asimismo, indica Casares, la eliminación de Meis1 deriva en microoftalmia. "Conocer más sobre cómo se forma la retina y la implicación del gen Meis1 en su desarrollo podría ayudar a reparar lesiones oculares, sobre todo porque usamos como modelo el pez cebra". El investigador del CSIC amplía esta idea manifestando que, "en el caso del ser humano, los desgastes y daños en el ojo sólo se curan con ayuda médica. Sin embargo, peces y anfibios son capaces de restañar sus ojos efectivamente, regenerando las partes dañadas. Quizá el estudio de estas capacidades nos dé pistas para saber por qué nuestros ojos no lo hacen".
Development 2008;135:799-803
Centro Andaluz de Biología del Desarrollo
Development