Investigadores del Columbia University Medical Center, en los EE.UU., han conseguido transformar células de la piel humanas en neuronas del lóbulo frontal funcionales, sin necesidad de utilizar células madre de ningún tipo. Este descubrimiento, que se ha publicado en la revista Cell, podría beneficiar a pacientes con enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer. El nuevo método utilizado por los científicos, se le denominó reprogramación directa, y se podría utilizar para generar neuronas a partir de células epiteliales en pacientes con la forma familiar de Alzheimer de aparición temprana.
Las neuronas inducidas resulta que se diferenciaban de forma significativa de aquellas procedentes de individuos sanos, proporcionando a los investigadores nuevas pistas sobre el desarrollo de la enfermedad, según explica el director de este estudio, Asa Abeliovich, profesor adjunto de Patología, Biología Celular y Neurología, del Taub Institute for Research on Alzheimer´s Disease and Aging Brain, perteneciente al Columbia University Medical Center (CUMC).
En las décadas de los 80 y 90, los científicos descubrieron que las células madre embrionarias, dadas su pluripotencialidad, capacidad de convertirse en casi cualquier tipo de célula, y su capacidad para la autorenovación, podrían ser útiles para regenerar ó reemplazar tejidos tras una herida ó una enfermedad.
Sin embargo, el uso de estas células, que procedían de embriones humanos, planteaban dilemas éticos, lo que hizo que se buscasen otras alternativas.
Aparición de las células iPS
En el año 2007 se produjo un gran avance en el campo de las células madre; los investigadores descubrieron cómo reprogramar genéticamente células epiteliales humanas para que éstas se pudiesen convertir en células madre pluripotenciales inducidas (iPS), las cuales son similares a las células pluripotenciales naturales.
Aunque este avance permitió a los científicos usar células madre embrionarias, evitando los dilemas éticos, esta tecnología iPS continúa siendo compleja, ineficaz y lenta. Además, dada la naturaleza de las células pluripotenciales, éstas son capaces de formar tumores, por lo que genera una serie de problemas que tienen que ver con su seguridad.
En el año 2010, Investigadores de la Universidad de Stanford, convirtieron células epiteliales de ratones directamente en neuronas, utilizando factores reguladores de la transcripción, los cuales se tratan de proteínas que activan ó desactivan la expresión de genes, evitando de este modo la necesidad de crear células iPS.
Durante este estudio, Abeliovich y su equipo emplearon diferentes combinaciones de proteínas reguladoras de la transcripción, además de varios factores de soporte neuronal, para convertir células epiteliales humanas en neuronas del lóbulo frontal del cerebro.
Estas neuronas inducidas parecían ser iguales a las neuronas normales, según los test electrofisiológicos y los perfiles de expresión genética que les realizaron.
Obtención de neuronas funcionales en dos semanas
Los investigadores demostraron también que estas neuronas son capaces de enviar y recibir señales en cultivos celulares de laboratorio y cuando éstas se trasplantaban al sistema nervioso central de ratones; estos resultados indican que estas neuronas inducidas son capaces de mostrar actividad neuronal.
“La reprogramación directa es diferente a fabricar neuronas con la tecnología iPS; con la reprogramación directa, se puede, en teoría, coger células epiteliales de alguien y tener, en un periodo de tiempo de unas dos semanas, neuronas que sean plenamente funcionales y que estén preparadas para una terapia de reemplazo celular”, explicó Abeliovich.
“Aunque este proyecto todavía está en sus etapas tempranas y aún no está preparado para su aplicación clínica, las terapias basadas en la reprogramación directa parecen más realistas que aquellas que están basadas en el empleo de células iPS”, señala. Abeliovich dice “lo que es particularmente emocionante es que la reprogramación directa es aplicable al estudio y tratamiento de muchas enfermedades neurológicas.
En una segunda parte de este estudio, el autor comparó neuronas fabricadas de células epiteliales de individuos sanos, con neuronas fabricadas con células de pacientes que padecen Alzheimer temprano.
Las neuronas fabricadas a partir de personas con Alzheimer mostraron una alteración en el proceso y localización de la proteína precursora amiloide (APP) y una mayor concentración de proteína β amiloide (Aβ), que se trata de un componente de APP. Las teorías sobre la enfermedad de Alzheimer, afirman que esta patología se produce cuando se acumulan cantidades anormales de la proteína Aβ, la cual se acumula en las neuronas, matándolas.
Fuente: Europa Press
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