Un cóctel molecular transforma células de la piel en células musculares del corazón

22-24/02/2014 - E.P.

En Estados Unidos, cerca de 1 millón de personas ha sobrevivido a un infarto de miocardio, pero presentan insuficiencia cardíaca

Científicos de los Institutos Gladstone, en San Francisco, California, Estados Unidos, han ideado un nuevo método que permite una reprogramación más eficiente y más completa de las células de la piel en células que son prácticamente indistinguibles de las células musculares miocárdicas. Estos resultados, basados en modelos animales y que se describen en el último número de 'Cell Reports', ofrecen más optimismo en la búsqueda de una manera de regenerar el músculo perdido en un infarto de miocardio.

La enfermedad cardíaca es la principal causa mundial de muerte, pero los recientes avances en la ciencia y la medicina han mejorado las posibilidades de sobrevivir a un ataque al corazón. Sólo en Estados Unidos, cerca de 1 millón de personas ha sobrevivido a un ataque, pero vive con insuficiencia, es decir, una condición crónica en la cual el corazón, tras haber perdido músculo, no funciona a plena capacidad, por lo que los investigadores empiezan a mirar hacia la reprogramación celular como una forma para regenerar este músculo cardiaco dañado.

La reprogramación de las células de la piel en células del corazón, según el principal investigador de Gladstone, Deepak Srivastava, ha requerido la introducción de varios factores genéticos para estimular el proceso. Sin embargo, los científicos han reconocido posibles problemas en este método basado en los genes, por lo que algunos expertos, entre ellos el investigador senior de Gladston Sheng Ding, han adoptado un enfoque un tanto diferente.

"Los científicos han demostrado anteriormente que la inserción de entre cuatro y siete factores genéticos puede dar lugar a reprogramar una célula de la piel directamente en una célula del corazón que late", explica el doctor Ding, autor principal del artículo y profesor de química farmacéutica en la Universidad de California, San Francisco (UCSF), con la que está afiliado Gladstone. "Pero, en mi laboratorio, nos dispusimos a ver si podíamos llevar a cabo una transformación similar al eliminar, o al menos reducir, la dependencia de este tipo de manipulación genética".

El equipo usó células extraídas de modelos experimentales para la detección de compuestos químicos, llamadas "moléculas pequeñas", que podrían sustituir a los factores genéticos. Ding y su equipo aprovecharon previamente el poder de las pequeñas moléculas para reprogramar células de la piel en neuronas y, más recientemente, las células del páncreas que producen insulina, por lo que entendían que podría usarse una técnica similar para hacer lo mismo con las células del corazón.

"Después de probar varias combinaciones de moléculas pequeñas, hemos reducido la lista a un 'cóctel' de cuatro moléculas, que llamamos SPCF, que podría orientar las células de la piel para convertirse en células del corazón", señala la académica postdoctoral de Gladstone Haixia Wang, autora principal del artículo. "Estas células recién reprogramadas manifestaron algunos de los temblores y las contracciones que se ven normalmente en las células del corazón maduras, pero la transformación no fue del todo completa", relata.

Así, los doctores Ding y Wang decidieron añadir un factor genético, denominado Oct4, al pequeño cóctel molecular, lo que permitió generar una célula del latido del corazón completamente reprogramada. "Una vez que añadimos Oct4 a la mezcla, observamos grupos de células que se contraían después de un periodo de sólo 20 días --destaca Ding--. Sorprendentemente, el análisis adicional reveló que estas células mostraron los mismos patrones de activación de genes y de señalización eléctricos normalmente observados en los ventrículos del corazón".

Los autores de este trabajo creen que estos resultados podrían apuntar a un método más conveniente para la reprogramación, ya que las células del corazón ventricular son el tipo de células típicamente perdidas durante un ataque al corazón. Los futuros avances de este equipo y otros investigadores probablemente se centrarán en mejorar la eficiencia de la conversión, así como duplicar los datos en células humanas adultas.