Hallada una solución a los rechazos del sistema inmune que limitan las terapias con células madre humanas
07/01/2014 - E.P.
Para evitar el rechazo en pacientes que están recibiendo tratamiento con enfermedades crónicas como el Parkinson o la diabetes con terapias de células madre se emplea fármacos inmunosupresores que a largo plazo plantea serios problemas de salud
Biólogos de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, han descubierto una estrategia eficaz que podría evitar que el sistema inmunológico humano rechace los injertos derivados de células madre embrionarias humanas, un problema importante ya que limita el desarrollo de terapias con células madre humanas. Su descubrimiento puede proporcionar a los científicos una mejor comprensión de cómo los tumores evaden el sistema inmune humano cuando se extienden por todo el cuerpo.
El hallazgo, publicado en un artículo en la edición digital de la revista 'Cell Stem Cell' gracias a una colaboración que incluyó a científicos de China, fue posible por el desarrollo de ratones "humanizados" de laboratorio que poseían un sistema inmunológico humano funcional capaz de desarrollar un rechazo inmune vigoroso de células extrañas derivadas de células madre embrionarias humanas.
Dado que las células madre embrionarias humanas son diferentes de las células de nuestro propio cuerpo o "alogénicas" (de otra persona), el sistema inmune humano funciona normalmente atacando estas células extrañas. Una forma de reducir la "respuesta inmune alogénica" del cuerpo es suprimir el sistema inmune con medicamentos inmunosupresores.
"Para el trasplante de órganos en los pacientes con enfermedades terminales ha tenido bastante éxito --dice Yang Xu , profesor de Biología que encabezó el equipo de investigadores que incluyó a Ananda Goldrath, profesora asociada de Biología de la Universidad de California San Diego--. Sin embargo, en las terapias de células madre, el uso a largo plazo de fármacos inmunosupresores para los pacientes que están recibiendo tratamiento para enfermedades crónicas como el Parkinson o la diabetes plantea serios problemas de salud".
Los expertos llevaban mucho tiempo en busca de un modelo pertinente de inmunidad humana que les permita desarrollar estrategias para implantar células alogénicas derivadas de células madre embrionarias de forma segura. "El problema es que sólo teníamos datos del sistema inmune del ratón que generalmente no es traducible en los seres humanos, ya que el sistema inmunológico humano y el del ratón son muy diferentes --explica Xu--. Así que decidimos optimizar un ratón humanizado con un sistema inmunológico humano funcional".
Para ello, los biólogos cogieron ratones de laboratorio con un sistema inmune deficiente e injertaron en sus cuerpos células madre hematopoyéticas derivadas de hígado fetal y tejidos del timo fetal del mismo donante humano. "Esto reconstituyó en estos ratones un sistema inmune humano con funcionamiento normal que rechaza de manera efectiva las células derivadas de células madre embrionarias humanas", explica Xu.
Con estos modelos de ratones "humanizados", los biólogos entonces probaron una variedad de moléculas inmunosupresoras, solas o juntas, y descubrieron una combinación que funcionó a la perfección para proteger las células derivadas de células madre embrionarias humanas del rechazo inmunológico.
Esa combinación fue CTLA4-lg, un fármaco aprobado por la agencia norteamericana del medicamento (FDA, en sus siglas en inglés) para el tratamiento de la artritis reumatoide que suprime las células T responsables del rechazo inmune y una proteína llamada PD- L1 que se sabe que es importante para la inducción de la tolerancia inmune en tumores. Los investigadores vieron que la combinación de estas dos moléculas permitió a las células alogénicas sobrevivir en ratones humanizados sin provocar rechazo inmunológico.
"Si expresamos ambas moléculas en células derivadas de células embrionarias humanas, podemos proteger estas células gracias al rechazo inmunológico alogénico", dice Xu. Él y su equipo de investigadores creen que su descubrimiento y el desarrollo de su modelo de ratón humanizado pueden ofrecer las herramientas necesarias para desarrollar formas de activar la respuesta inmune a los tumores, debido a que estas moléculas son conocidas por ser importantes para que los tumores evadan el sistema inmunológico humano.
"Estamos tratando con exactamente las mismas rutas que protegen los tumores de nuestro sistema inmune --dice Xu--. Si podemos desarrollar estrategias para interrumpir o silenciar estas vías en tumores, podríamos ser capaces de activar la inmunidad contra los tumores. El sistema de ratón humanizado es realmente un modelo de gran alcance con el que estudiar la inmunidad tumoral humana".
El hallazgo, publicado en un artículo en la edición digital de la revista 'Cell Stem Cell' gracias a una colaboración que incluyó a científicos de China, fue posible por el desarrollo de ratones "humanizados" de laboratorio que poseían un sistema inmunológico humano funcional capaz de desarrollar un rechazo inmune vigoroso de células extrañas derivadas de células madre embrionarias humanas.
Dado que las células madre embrionarias humanas son diferentes de las células de nuestro propio cuerpo o "alogénicas" (de otra persona), el sistema inmune humano funciona normalmente atacando estas células extrañas. Una forma de reducir la "respuesta inmune alogénica" del cuerpo es suprimir el sistema inmune con medicamentos inmunosupresores.
"Para el trasplante de órganos en los pacientes con enfermedades terminales ha tenido bastante éxito --dice Yang Xu , profesor de Biología que encabezó el equipo de investigadores que incluyó a Ananda Goldrath, profesora asociada de Biología de la Universidad de California San Diego--. Sin embargo, en las terapias de células madre, el uso a largo plazo de fármacos inmunosupresores para los pacientes que están recibiendo tratamiento para enfermedades crónicas como el Parkinson o la diabetes plantea serios problemas de salud".
Los expertos llevaban mucho tiempo en busca de un modelo pertinente de inmunidad humana que les permita desarrollar estrategias para implantar células alogénicas derivadas de células madre embrionarias de forma segura. "El problema es que sólo teníamos datos del sistema inmune del ratón que generalmente no es traducible en los seres humanos, ya que el sistema inmunológico humano y el del ratón son muy diferentes --explica Xu--. Así que decidimos optimizar un ratón humanizado con un sistema inmunológico humano funcional".
Para ello, los biólogos cogieron ratones de laboratorio con un sistema inmune deficiente e injertaron en sus cuerpos células madre hematopoyéticas derivadas de hígado fetal y tejidos del timo fetal del mismo donante humano. "Esto reconstituyó en estos ratones un sistema inmune humano con funcionamiento normal que rechaza de manera efectiva las células derivadas de células madre embrionarias humanas", explica Xu.
Con estos modelos de ratones "humanizados", los biólogos entonces probaron una variedad de moléculas inmunosupresoras, solas o juntas, y descubrieron una combinación que funcionó a la perfección para proteger las células derivadas de células madre embrionarias humanas del rechazo inmunológico.
Esa combinación fue CTLA4-lg, un fármaco aprobado por la agencia norteamericana del medicamento (FDA, en sus siglas en inglés) para el tratamiento de la artritis reumatoide que suprime las células T responsables del rechazo inmune y una proteína llamada PD- L1 que se sabe que es importante para la inducción de la tolerancia inmune en tumores. Los investigadores vieron que la combinación de estas dos moléculas permitió a las células alogénicas sobrevivir en ratones humanizados sin provocar rechazo inmunológico.
"Si expresamos ambas moléculas en células derivadas de células embrionarias humanas, podemos proteger estas células gracias al rechazo inmunológico alogénico", dice Xu. Él y su equipo de investigadores creen que su descubrimiento y el desarrollo de su modelo de ratón humanizado pueden ofrecer las herramientas necesarias para desarrollar formas de activar la respuesta inmune a los tumores, debido a que estas moléculas son conocidas por ser importantes para que los tumores evadan el sistema inmunológico humano.
"Estamos tratando con exactamente las mismas rutas que protegen los tumores de nuestro sistema inmune --dice Xu--. Si podemos desarrollar estrategias para interrumpir o silenciar estas vías en tumores, podríamos ser capaces de activar la inmunidad contra los tumores. El sistema de ratón humanizado es realmente un modelo de gran alcance con el que estudiar la inmunidad tumoral humana".
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