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Fabricación de células cardíacas
El tratamiento de células embrionarias de ratones con un cóctel de proteínas desencadena la producción de nuevas células del músculo cardíaco, según una investigación publicada hoy en la revista. Naturaleza . La receta, desarrollada por científicos del Instituto Gladstone de Enfermedades Cardiovasculares, en San Francisco, podría usarse algún día para fabricar tejido para terapias de reemplazo celular que restauran la función de un corazón enfermo.
Corazones en crecimiento: La exposición de células embrionarias de ratón a un cóctel de proteínas desencadena la diferenciación de las células del músculo cardíaco, que se muestran en rojo. Las células que han absorbido las proteínas están marcadas en verde.
Trabajando con embriones de ratón de una semana de edad, Benoit Bruneau y Jun Takeuchi descubrieron que un trío de proteínas, incluido un par de factores de transcripción y una proteína que ayuda a aflojar el ADN fuertemente enrollado, podrían dirigir ciertas células embrionarias para formar células del músculo cardíaco, llamadas cardiomiocitos. Estas células no solo producían proteínas características de las primeras células cardíacas, sino que finalmente comenzaron a latir. Es como si les dijéramos a estas células: 'Ahora te convertirás en corazón. ¡Adelante! ”Y eso es lo que hacen, dice Bruneau.
Los ensayos en humanos de terapias celulares para enfermedades cardíacas, que han utilizado principalmente células madre derivadas de la propia sangre del paciente, han arrojado resultados mixtos. Puede ser que el trasplante de miocitos cardíacos en lugar de células indiferenciadas resulte más eficaz.
Anteriormente, los científicos habían logrado convencer a las células madre embrionarias (ES), células especiales derivadas de embriones que son capaces de formar cualquier célula del cuerpo, para que formen células cardíacas latentes en un plato. Pero esos métodos son menos eficientes, ya que tienden a producir otros tipos de células, como las células del músculo liso que forman los vasos sanguíneos, además de los miocitos que forman el músculo cardíaco. En el nuevo estudio, los investigadores crearon células del músculo cardíaco a partir de tejido que no estaba destinado a formar corazón. Es más, encontraron que secciones de tejido ubicadas fuera del embrión (células que eventualmente formarían la placenta) también fueron transformadas por su tratamiento. Esas células no tienen ninguna intención de acercarse a un corazón en ningún momento de su vida, dice Bruneau. Y conseguimos que se formaran células batidoras allí también.
El hecho de que los científicos puedan convertir células parcialmente diferenciadas en células del músculo cardíaco es una buena noticia para futuras terapias. En última instancia, nos gustaría poder producir miocitos cardíacos a partir de cualquier tipo de célula, dice Bruneau, en particular, fibroblastos cardíacos, que son las células que forman tejido cicatricial después de un ataque cardíaco. Esa sería la terapia ideal: poder convertir esas células de tejido cicatricial en miocitos cardíacos y restaurar la función que se ha perdido, dice Bruneau.
Si pudiera hacer que las células de fibroblastos en cultivo se conviertan de manera eficiente en cardiomiocitos, sería fantástico, dice Christine Mummery del Centro Médico de la Universidad de Leiden, en los Países Bajos. Y si todo se pudiera hacer en el cuerpo (convertir fibroblastos en miocitos dentro del corazón mismo) no tendría que inyectar células al corazón. Sin embargo, ese enfoque requeriría terapia génica para administrar los factores apropiados al corazón vivo, lo que conlleva sus propios riesgos, incluida la promoción del cáncer.
Bruneau y sus colegas están tratando de modificar su preparación para hacer corazones para que funcione bien en las células madre embrionarias y en otros tipos de células adultas que podrían ser terapéuticamente útiles. El sueño es poder tomar una célula de la piel o un fibroblasto cardíaco, cualquier tipo de célula que una persona tenga de sobra, y convertirlos en miocitos, dice. Esos miocitos caseros podrían luego regresar al corazón del paciente, donde la esperanza es que las células reemplacen el tejido dañado. Ese es el escenario soñado, dice Bruneau. Y estamos trabajando duro para que esto suceda.