211service.com
Las células madre reprogramadas recuerdan su pasado
Si bien las células madre reprogramadas, las derivadas de células adultas completamente diferenciadas, pueden transformarse en cualquier tipo de tejido, los científicos ahora han descubierto que conservan la memoria de su procedencia. Esa memoria parece influir en el desarrollo de las células; Las células madre reprogramadas se convierten más fácilmente en su identidad original, según un estudio publicado en línea hoy en Naturaleza . Los hallazgos podrían afectar la investigación sobre los dos usos principales de las células madre reprogramadas; los crecientes esfuerzos para estudiar la enfermedad en células derivadas de pacientes con esas enfermedades y el desarrollo de terapias con células de reemplazo.
Haciendo hueso: Las células madre derivadas de la piel son mejores para formar células óseas (derecha) que las células madre derivadas de la sangre (izquierda), porque la piel está más estrechamente relacionada con el hueso. Las colonias de células óseas se muestran en rojo.
Hace unos años, los investigadores desarrollaron una forma de reprogramar células adultas en células madre utilizando una combinación simple de factores genéticos o químicos, sin necesidad de embriones. Al igual que las células madre embrionarias, estas células madre pluripotentes inducidas (iPS) pueden reproducirse y diferenciarse en casi cualquier tipo de tejido del cuerpo. La tecnología se extendió rápidamente por todo el mundo, proporcionando una forma de estudiar las células madre y sus posibles beneficios terapéuticos sin los obstáculos técnicos y éticos del uso de células derivadas de embriones. Pero tres años después, siguen apareciendo complicaciones.
Si bien las células iPS han pasado todas las pruebas tradicionales de la llamada pluripotencia (la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de tejido) y parecen genéticamente idénticas a las células madre embrionarias, tienen limitaciones. George Daley y sus colegas han descubierto, mediante el estudio de células madre de ratones, que las células derivadas de la sangre son más capaces de diferenciarse en células sanguíneas que en huesos; los derivados de los huesos producen células sanguíneas deficientes e incluso neuronas más pobres.
El equipo de Daley también comparó las células iPS de ratón con las que se habían sometido a transferencia nuclear, la técnica utilizada para clonar la oveja Dolly. Los dos métodos desencadenan diferentes mecanismos para hacer que una célula vuelva a su estado de célula madre, y los métodos químicos de reprogramación de células iPS parecen ser menos completos. Las células iPS mantienen modificaciones químicas en su ADN indicativas de su identidad anterior, mientras que la transferencia nuclear borra la pizarra. (No fue posible hacer experimentos similares con células humanas, porque nadie ha clonado aún células humanas).
Los hallazgos crean un obstáculo para el uso de células iPS para la investigación básica de enfermedades. Muchos científicos han estado recolectando muestras de piel de pacientes con diversas enfermedades, reprogramándolas de nuevo a células iPS y luego incitándolas a diferenciarse en tejidos afectados por la enfermedad. Esto les permite examinar cómo se desarrolla la enfermedad a nivel molecular. Pero si la enfermedad es neurológica, como la de Parkinson, o cualquier cosa que no esté relacionada con el tejido de la piel, la variación que se produce debido al tejido de origen podría enmascarar los efectos de la enfermedad.
En cuanto al desarrollo de terapias celulares de reemplazo a partir de células iPS, el hallazgo puede ser una bendición. Es un arma de doble filo, dice Daley. Ha sido un gran desafío crear y dirigir la diferenciación de células iPS en tejidos específicos. Comenzar con el tejido de interés puede facilitar las cosas, dice. Para desarrollar nuevas células óseas, por ejemplo, los científicos estarían mejor tomando una biopsia de hueso del paciente como material de partida, en lugar de comenzar con células sanguíneas o cutáneas.
Un segundo estudio publicado en línea hoy en Biotecnología de la naturaleza muestra que estos recuerdos celulares se desvanecen después de que las células hayan crecido durante generaciones sucesivas. Cuando las células experimentan cientos de miles de divisiones celulares, esta memoria parece desaparecer, dice el biólogo de células madre de Harvard. Konrad Hochedlinger , quien dirigió el segundo estudio. Las células se vuelven indistinguibles entre sí, y las diferencias que observamos desde el principio parecen desvanecerse. Pero debido a que el cultivo extensivo también puede introducir mutaciones genéticas en las células, esta puede no ser una solución viable para borrar la memoria celular.
En conjunto, los estudios dejan en claro que los investigadores todavía tienen mucho que comprender sobre las células iPS. Si no fuera por otra razón, todavía deberíamos estar estudiando la transferencia nuclear para estudiar cómo la naturaleza hace su propia programación, dice Evan Snyder , quien dirige el programa de células madre y biología regenerativa en el Instituto de Investigación Médica Sanford-Burnham en La Jolla, CA. Snyder no participó en la investigación. La transferencia nuclear es un proceso complicado, nunca se realizó con éxito en células humanas y no es un candidato probable para uso terapéutico. Pero incluso como herramienta de investigación, ha desaparecido en gran medida y pocos laboratorios continúan estudiándolo ahora que pueden crear sus propias células iPS.