Una fuente inagotable de células madre para la medicina
Hallada una técnica de enorme eficacia para la futura investigación biomédica
Científicos de Israel plantean una alternativa al polémico uso de embriones
Científicos de Israel han descubierto una fuente inagotable de células madre para la medicina. Y la han encontrado en los tejidos de los propios pacientes. Una de las grandes trabas para la aplicación clínica de las células madre iPS, las estrellas emergentes de la medicina regenerativa, es la ineficacia de su obtención a partir de células de la piel: solo una minúscula fracción de éstas, menos del 1%, logra retrasar su reloj para recuperar su primitiva condición de células madre, y por tanto su capacidad para regenerar cualquier tejido y órgano del cuerpo. El nuevo trabajo identifica una forma de superar esa barrera y llevar la eficacia hasta casi el 100%.
La tecnología de las células madre iPS, o de pluripotencia inducida, se ha desarrollado en los últimos años como una salida a los conflictos éticos, políticos y religiosos que suscitaron en la década anterior las células madre embrionarias. Mientras que estas últimas requieren la destrucción de embriones humanos de dos semanas, las células iPS proceden de la reprogramación de simples células de la piel de un paciente. Esto no solo evita el uso de embriones, sino que produce un material genéticamente idéntico al paciente en cuestión, lo que evitará el rechazo en caso de serle trasplantado.
Jacob Hanna y sus colegas del Instituto Weizmann en Rehovot, Israel, han logrado ahora identificar lo que parece ser el principal impedimento para una conversión eficaz de las células adultas en células iPS. Se trata de un gen conservado en los mamíferos, llamado Mbd3. Hanna muestra en la revista Nature que la inactivación de ese gen, unida al procedimiento convencional de retrasar el reloj celular, permite a las células adultas —ya sean de ratón o de humano— convertirse en células iPS con una eficacia cercana al 100%. No solo funciona con la piel, sino también con otros tipos de tejido, lo que también incrementa las posibles fuentes de material para el futuro.
La técnica de reprogramación ideada por el investigador japonés Shinya Yamanaka —que recibió por ello el último premio Nobel de Medicina— sorprendió a la comunidad científica por su gran simplicidad. Solo requiere tratar las células de la piel con cuatro factores de transcripción, o genes que regulan a otros genes. La otra cara de la moneda es que esas células adultas son muy resistentes a abandonar su naturaleza diferenciada, dedicada a las peculiaridades del oficio de ser piel, y recuperar su primitiva condición pluripotente, capaz de convertirse en cualquier otro tipo celular.
Los fibroblastos, o células que van regenerando la piel, se convierten en células madre iPS con menos de 1% de eficiencia. Esta ineficacia “está obstaculizando la generación de diversos tipos celulares para la investigación y la medicina”, según reconocen en Nature los biólogos del desarrollo Kyle Loh, de la Universidad de Stanford, y Bing Lim, del Instituto del Genoma de Singapur. Este es el obstáculo que pretende despejar el trabajo de los científicos del Instituto Weizmann.
Casi todas las células del cuerpo tienen el mismo genoma, una copia del genoma humano que han heredado del cigoto, la célula formada por fusión de un óvulo y un espermatozoide. Que una célula de la piel sea distinta de una del hígado o de una neurona se debe a que cada una tiene activos distintos factores de transcripción, o genes que regulan a otros genes. Esta organización jerárquica de la regulación genética permite a unos pocos factores de transcripción regular grandes redes de genes subordinados, y en el fondo es la razón de que funcione la técnica de Yamanaka: que solo cuatro factores de transcripción, llamados Oct4, Sox2, Klf4 y Myc, basten para reprogramar células de la piel como células madre. Pero ¿por qué la eficacia es tan baja?
Los científicos han hallado ahora que los propios reprogramadores Oct4, Sox2, Klf4 y Myc, los llamados factores de Yamanaka en el mundillo, reclutan a su servicio a un gen represor, llamado Mbd3, que se dedica a reprimir a los mismos genes inmaduros que ellos están intentando activar. Y que basta inactivar a ese represor Mbd3 para que la balanza se desequilibre y la eficacia de la reprogramación ascienda al 100%. En este tipo de trabalenguas viven sumidos los genetistas.
Recelos éticos y religiosos han jalonado el desarrollo de la ciencia con células madre embrionarias.
La tecnología de las células madre iPS, o de pluripotencia inducida, se ha desarrollado en los últimos años como una salida a los conflictos éticos, políticos y religiosos que suscitaron en la década anterior las células madre embrionarias. Mientras que estas últimas requieren la destrucción de embriones humanos de dos semanas, las células iPS proceden de la reprogramación de simples células de la piel de un paciente. Esto no solo evita el uso de embriones, sino que produce un material genéticamente idéntico al paciente en cuestión, lo que evitará el rechazo en caso de serle trasplantado.
Jacob Hanna y sus colegas del Instituto Weizmann en Rehovot, Israel, han logrado ahora identificar lo que parece ser el principal impedimento para una conversión eficaz de las células adultas en células iPS. Se trata de un gen conservado en los mamíferos, llamado Mbd3. Hanna muestra en la revista Nature que la inactivación de ese gen, unida al procedimiento convencional de retrasar el reloj celular, permite a las células adultas —ya sean de ratón o de humano— convertirse en células iPS con una eficacia cercana al 100%. No solo funciona con la piel, sino también con otros tipos de tejido, lo que también incrementa las posibles fuentes de material para el futuro.
La técnica de reprogramación ideada por el investigador japonés Shinya Yamanaka —que recibió por ello el último premio Nobel de Medicina— sorprendió a la comunidad científica por su gran simplicidad. Solo requiere tratar las células de la piel con cuatro factores de transcripción, o genes que regulan a otros genes. La otra cara de la moneda es que esas células adultas son muy resistentes a abandonar su naturaleza diferenciada, dedicada a las peculiaridades del oficio de ser piel, y recuperar su primitiva condición pluripotente, capaz de convertirse en cualquier otro tipo celular.
Los fibroblastos, o células que van regenerando la piel, se convierten en células madre iPS con menos de 1% de eficiencia. Esta ineficacia “está obstaculizando la generación de diversos tipos celulares para la investigación y la medicina”, según reconocen en Nature los biólogos del desarrollo Kyle Loh, de la Universidad de Stanford, y Bing Lim, del Instituto del Genoma de Singapur. Este es el obstáculo que pretende despejar el trabajo de los científicos del Instituto Weizmann.
Casi todas las células del cuerpo tienen el mismo genoma, una copia del genoma humano que han heredado del cigoto, la célula formada por fusión de un óvulo y un espermatozoide. Que una célula de la piel sea distinta de una del hígado o de una neurona se debe a que cada una tiene activos distintos factores de transcripción, o genes que regulan a otros genes. Esta organización jerárquica de la regulación genética permite a unos pocos factores de transcripción regular grandes redes de genes subordinados, y en el fondo es la razón de que funcione la técnica de Yamanaka: que solo cuatro factores de transcripción, llamados Oct4, Sox2, Klf4 y Myc, basten para reprogramar células de la piel como células madre. Pero ¿por qué la eficacia es tan baja?
Los científicos han hallado ahora que los propios reprogramadores Oct4, Sox2, Klf4 y Myc, los llamados factores de Yamanaka en el mundillo, reclutan a su servicio a un gen represor, llamado Mbd3, que se dedica a reprimir a los mismos genes inmaduros que ellos están intentando activar. Y que basta inactivar a ese represor Mbd3 para que la balanza se desequilibre y la eficacia de la reprogramación ascienda al 100%. En este tipo de trabalenguas viven sumidos los genetistas.
Recelos éticos y religiosos han jalonado el desarrollo de la ciencia con células madre embrionarias.
- George W. Bush frenó por dos veces (2006 y 2007) con su veto presidencial la investigación con células madre en EE UU. Las resticciones comenzaron en 2001 y no se levantaron hasta la llegada de Barack Obama a la Casa Blanca.
- Tras una moratoria, la UE acordó en 2006 seguir financiando con fondos comunitarios la investigación en los países donde fuera legal.
- España no aprobó los primeros proyectos con células embrionarias hasta 2006. La Conferencia Episcopal lo rechazó con la campaña Todos fuimos embriones.
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