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Uso de células madre para curar la ceguera
Los científicos están dando el primer paso importante en el uso de células madre para reemplazar las células de la retina perdidas por enfermedades oculares degenerativas como la degeneración macular y la retinosis pigmentaria. Según los hallazgos publicados hoy, los investigadores de la Universidad de Washington en Seattle pueden producir de manera confiable células retinianas a partir de células madre embrionarias. Los investigadores ahora están implantando las células en animales ciegos para ver si las células pueden restaurar la visión.
Las terapias basadas en células madre podrían algún día evitar que las personas con degeneración macular u otras enfermedades de la retina pierdan la vista. (Fuente: Istockphoto.com/cgouin)
Este trabajo es el primer paso hacia la reconstitución de la retina, dice Stephen Rose , director de investigación de Foundation Fighting Blindness, una agencia de financiación sin fines de lucro con sede en Owings Mills, MD.
La retina es una capa de células que recubre la parte posterior del ojo que contiene neuronas especializadas, conocidas como fotorreceptores, para convertir la luz en señales eléctricas, así como otras neuronas, conocidas como células ganglionares de la retina, para enviar esos mensajes al cerebro. En la degeneración macular relacionada con la edad y la retinitis pigmentosa, los fotorreceptores se degeneran con el tiempo, lo que lleva a la pérdida de la visión.
Esas son las enfermedades que creemos que pueden ser atacadas por células madre, dice Thomas Reh, biólogo del desarrollo de la Universidad de Washington que dirigió el trabajo. Si podemos reemplazar los fotorreceptores, creemos que podemos restaurar la visión.
Los científicos han intentado trasplantar células oculares durante décadas. Si bien han tenido cierto éxito en modelos animales que utilizan células derivadas de fetos u otras fuentes, ha habido pocos avances en humanos, en gran parte debido a la falta de células. Encontrar una fuente fuente de células que puedas sacar de forma efectiva de la botella y arrojar un chorro en el ojo de alguien es realmente el camino a seguir, dice Raymond Lund, experto en células retinianas de la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón en Portland, Oregón.
Generar una gran cantidad de células retinianas a partir de células madre embrionarias podría resolver ese problema. Lograr esta hazaña con células humanas ha sido difícil: generar cada tipo de tejido a partir de células madre requiere su propia receta especial, y algunos tipos de células son más difíciles de producir que otros. Reh y su equipo utilizaron señales del desarrollo normal del ojo para encontrar una combinación única de ingredientes que desencadenan el desarrollo de las células de la retina. La clave, dice Reh, son tres proteínas, llamadas factores de crecimiento, que se sabe que participan en el desarrollo de la cabeza y los ojos.
Según un artículo publicado hoy en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores pueden generar de manera confiable células progenitoras de la retina, que luego tienen la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula en la retina, como fotorreceptores, células ganglionares de la retina u otras células. Los resultados preliminares muestran que cuando las células se trasplantan a retinas, ya sea en una placa o en animales vivos, las células migran a diferentes capas de la retina y comienzan a expresar proteínas características de las células residentes, incluidos los fotorreceptores. Los investigadores también están desarrollando formas de convertir de manera eficiente las células progenitoras en fotorreceptores en un plato.
Los investigadores aún no saben si las células realmente pueden integrarse en el complejo circuito del ojo para restaurar la visión, pero los primeros resultados son prometedores. Las células trasplantadas expresan muchas de las proteínas necesarias para responder a la luz y hacen conexiones neuronales cuando se cultivan en un plato con otras células de la retina. Sin embargo, la verdadera prueba vendrá con los experimentos actuales de Reh: trasplantar las células a animales ciegos. Deberíamos saber dentro del próximo año si las células pueden restaurar la visión, dice Reh.
Otros grupos también están desarrollando terapias con células madre para la retina. Advanced Cell Technology (ACT), una empresa de biotecnología de células madre con sede en Alameda, CA, ha desarrollado una forma de convertir las células madre embrionarias en células epiteliales pigmentarias, otro tipo de células que se pierden en la degeneración macular.
Cuando se implantan en los ojos de modelos animales, las células protegen contra una mayor degeneración de los fotorreceptores y mejoran la visión, dice Robert Lanza, vicepresidente de investigación y desarrollo científico de ACT. La compañía planea solicitar el permiso de la Administración de Alimentos y Medicamentos para comenzar las pruebas en humanos de la terapia a fines del próximo año, dice.
Los expertos dicen que trabajos como el de Reh y Lanza finalmente están trayendo esperanza a un área de investigación que ha tenido problemas durante años. Los científicos han tenido cierto éxito en el trasplante de células retinianas de fetos en modelos animales, y actualmente se está llevando a cabo un pequeño ensayo clínico de este tipo de terapia. Pero la logística del uso de tejido fetal tiene muchas incertidumbres y problemas éticos, y siempre existe el peligro de transmitir agentes infecciosos al huésped, dice Lund.
Las células retinianas derivadas de células madre proporcionan una fuente de células mucho más grande y confiable. Creo que las terapias celulares para las enfermedades oculares realmente despegarán en los próximos años, dice Lund.
Reh y otros todavía tienen mucho que trabajar antes de que las terapias con células madre para la degeneración de la retina se conviertan en realidad. Por ejemplo, todavía no está claro si es mejor implantar células cuando todavía están en un estado algo indiferenciado, como las células progenitoras, o si es mejor convertir las células en fotorreceptores y luego trasplantar. Reh planea probar ambos.
Restaurar la visión podría ser uno de los primeros usos más prometedores de las terapias con células madre porque los científicos saben exactamente qué células necesitan reemplazar. Siempre leemos que las células embrionarias van a curar todas las enfermedades, dice Lund. Pero en este caso, estamos claramente trabajando con la idea de que las células madre embrionarias tendrán funciones muy específicas en las enfermedades oculares.