211service.com
Invertir en bancos de células madre
Uno de los grandes beneficios de la reprogramación celular, convertir células adultas en células madre, es la capacidad de capturar la diversidad genética de un individuo. Los científicos ahora están utilizando esta tecnología, conocida como reprogramación de células madre pluripotentes inducidas (iPS), para crear bancos de células madre de diferentes personas. Los bancos se utilizarán para probar la toxicidad de diferentes medicamentos utilizando células de personas de diferentes etnias, y podrían potencialmente suministrar células para terapias de reemplazo de tejidos. Los investigadores presentaron detalles de sus esfuerzos en el Conferencia de la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre en San Francisco esta semana.
Shinya Yamanaka , un científico de células madre del Instituto Gladstone, en San Francisco, y de la Universidad de Kyoto, en Japón, creó por primera vez células iPS en 2007 agregando solo cuatro genes a las células adultas que normalmente solo están activas en los embriones. ( James Thomson y Junying Yu en la Universidad de Wisconsin, en Madison, publicaron simultáneamente un enfoque similar). Las células pueden reproducirse muchas veces y pueden convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo humano, las dos características definitorias de las células madre embrionarias. Además, debido a que no están hechas de embriones humanos, las células iPS evitan los desafíos éticos y técnicos asociados con las células madre embrionarias.
Desde entonces, los científicos han creado células iPS a partir de pacientes con diferentes enfermedades, incluida la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la enfermedad de Parkinson, y estas células se están utilizando para estudiar estas enfermedades. Varias empresas emergentes están desarrollando formas de utilizar las células para detectar fármacos, tanto por su toxicidad en células humanas como por su eficacia para aliviar los signos moleculares de la enfermedad. Jeanne Loring, directora fundadora del Centro de Medicina Regenerativa del Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, CA, está desarrollando un banco de células madre que se utilizará para pruebas de toxicidad, centrándose inicialmente en africanos y afroamericanos, grupos que se sabe que tienen una alta nivel de diversidad genética. Loring y sus colaboradores están analizando una serie de variantes genéticas en las células que recolectan, prestando especial atención a las variaciones en las enzimas que metabolizan los medicamentos que pueden afectar la forma en que los pacientes responden a medicamentos específicos, incluidos los antidepresivos, los analgésicos y los medicamentos para enfermedades cardíacas.
El objetivo a más largo plazo de las células iPS es usarlas para reparar o reemplazar tejido dañado o enfermo. Al igual que los trasplantes de órganos, los trasplantes de células madre deben adaptarse al receptor. Sin embargo, Yamanaka señala que la creación de celdas personalizadas para todos los que las necesitan probablemente lleve demasiado tiempo y sea costoso para ser práctico. Puede tomar de dos a seis meses crear una línea de células madre a partir de un individuo, y alguien que sufre daño en la médula espinal, por ejemplo, probablemente necesite un trasplante de células a los pocos días de la lesión. (Los tratamientos con células madre para la lesión de la médula espinal aún no han sido aprobados por la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU., Aunque una empresa espera probar pronto las células madre embrionarias para este propósito).
En cambio, el equipo de Yamanaka está trabajando para crear un banco de líneas de células madre que sería apropiado para un gran porcentaje de la población japonesa. Aunque el concepto de un banco de células madre de este tipo se propuso por primera vez hace varios años para las células madre embrionarias, la tecnología de células iPS ha facilitado mucho su creación.
Para explorar la viabilidad de crear un banco de células madre, el equipo de Yamanaka probó el tipo de tejido de 107 voluntarios japoneses. Las personas varían mucho en los genes que codifican las moléculas de la superficie celular llamadas antígenos leucocitarios humanos (HLA), y cuanto más coinciden estos antígenos entre el donante y el receptor, es menos probable que el sistema inmunológico del receptor rechace el tejido trasplantado. Los investigadores descubrieron que dos de los voluntarios eran homocigotos, lo que significa que portaban dos copias coincidentes, de cada uno de los tres genes HLA. Debido a este genotipo raro, estas personas podrían servir como donantes para cualquier persona con esos tres antígenos, casi un tercio del grupo de voluntarios. Según los cálculos de un colaborador, solo 50 tipos diferentes de HLA podrían cubrir el 90 por ciento de la población japonesa. Desde entonces, los investigadores han creado células iPS a partir de estos individuos y han demostrado que se comportan normalmente y se pueden diferenciar en numerosos tipos de células.
Roger Pederson , un biólogo de células madre de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, advierte que incluso este nivel de compatibilidad requeriría algo de inmunosupresión debido a leves discrepancias de HLA. Pero es preferible hacer filas para todos los que lo necesiten, dice Pederson, quien propuso la idea de un banco de células madre en 2005.
Todavía no está claro cuán difícil sería crear un banco de tejido similar para poblaciones más diversas. Los japoneses son una población particularmente homogénea y me pregunto si sería posible hacer una pantalla similar en los EE. UU., Dice Loring. Debido a que los estadounidenses son étnicamente heterogéneos, es probable que haya menos homocigotos, dice.
En 2005, el equipo de Pederson analizó los tipos de HLA para donantes de órganos de cadáveres y para personas en la lista de espera de donación de órganos en el Reino Unido, y calculó que 150 líneas de células madre proporcionarían una compatibilidad beneficiosa para aproximadamente el 85 por ciento de los de la lista. Diez donantes homocigotos para tipos comunes de HLA proporcionarían una compatibilidad beneficiosa para aproximadamente el 67 por ciento. Los investigadores aún no están creando un banco de este tipo, pero están analizando la mejor manera de crear un banco de células clínicamente útil.
Los bancos de células madre basados en la población aún se encuentran en sus inicios. (Los bancos de sangre del cordón umbilical de los recién nacidos, a menudo almacenados en instalaciones privadas por los padres, representan un tipo diferente de almacenamiento. Las células madre de esta sangre son útiles para un conjunto limitado de enfermedades raras y no se pueden expandir ni diferenciar de la forma en que iPS células pueden.) Si bien los científicos están estudiando formas de utilizar las células iPS como tratamiento de enfermedades, todavía no se ha probado ninguna en ensayos clínicos. Además, estas células aún no son adecuadas para trasplantes humanos; la forma en que se fabrican actualmente puede conllevar cierto riesgo de cáncer. Aún no hemos determinado qué tipo de inducción es mejor, pero después de resolver los problemas técnicos, sería factible crear este tipo de banco, dice Yamanaka.