Células madre primitivas regeneran los vasos sanguíneos en el ojo con mayor eficacia (Nat Commun)


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Investigadores de Johns Hopkins Medicine (Estados Unidos) han demostrado que el uso de las células madre “primitivas” permite regenerar nuevos vasos sanguíneos en el ojo con mayor eficacia, tal como publican en Nature Communications.

El equipo del investigador Elias Zambidis ha logrado reprogramar las células madre en el laboratorio para que volvieran a su estado primitivo, desbloqueando así su potencial en la reparación del daño en los vasos sanguíneos en la retina causado por la diabetes.

Se cree que con estos hallazgos se podría avanzar en las técnicas regenerativas para revertir el curso de la retinopatía diabética y otras enfermedades oculares que generan ceguera.

"Los resultados de nuestro estudio nos acercan un paso más al uso de células madre más ampliamente en la medicina regenerativa, sin los problemas históricos que nuestro campo ha encontrado para lograr que esas células se diferencien y eviten volverse cancerosas", ha señalado Zambidis.

Para el estudio, los científicos realizaron sus experimentos con fibroblastos tomados de una persona con diabetes tipo 1. Los fibroblastos reprogramados funcionan como células madre, con el potencial de dar origen a todos los tejidos del cuerpo, incluidos los vasos sanguíneos.

El equipo reprogramó las células madre de fibroblastos para que volvieran a un estado aún más primitivo que el de las convencionales células madre pluripotentes humanas, más parecidas a las células que forman un embrión humano de aproximadamente seis días después de la fertilización.

En estos casos, las células “naive” tenían más capacidad de desarrollarse y mostraban una eficiencia mucho mayor que las células madre pluripotentes.

Para ello, los investigadores bañaron las células en un cóctel de dos medicamentos que otros científicos habían utilizado previamente para reprogramar las células madre: el inhibidor GSK3 CHIR99021, que bloquea el almacenamiento de carbohidratos en las células, y el inhibidor MEK PD0325901, un medicamento experimental contra el cáncer que puede bloquear el crecimiento de las células cancerosas.

También analizaron el potencial de un tercer medicamento, un inhibidor de PARP, que se usa para tratar una variedad de cánceres como el de ovarios y el de mama. Esto tres medicamentos formaban el llamado cóctel 3i, del cual el equipo de Zambidis ya había reportado por primera vez un uso en experimentos en el año 2016.

En este nuevo estudio se procedió a rastrear el perfil molecular reprogramado de las células madre, incluidas medidas de proteínas como NANOG, NR5A2, DPPA3 y E-cadherina, que guían la diferenciación celular.

También descubrieron que las células madre reprogramadas con el cóctel 3i no tenían cambios anormales en los factores que pueden alterar el ADN central, llamado epigenética, que generalmente afectan a otras versiones de células madre ‘naive’ obtenidas en el laboratorio.

Las células reprogramadas, capaces de hacer nuevos vasos sanguíneos, se inyectaron en los ojos de ratones criados para tener una forma de retinopatía diabética, patología que provoca el cierre de los vasos sanguíneos en el retina.

Estas células ‘naive’ migraron a la capa de tejido más interna de la retina que rodea el ojo, con mayor eficencia que las células vasculares hechas a partir de enfoques convencionales de células madre. La mayoría de las células 'ingenuas' echaron raíces y sobrevivieron en la retina durante el estudio de cuatro semanas.

"Curiosamente, el cóctel 3i de 'reprogramación naive’ pareció borrar la epigenética asociada a la enfermedad en las células del donante, y las devolvió a un estado saludable y prístino de células madre no diabéticas", ha destacado Zambidis.

Por el contrario, y a modo de comparación, el equipo reprogramó los fibroblastos diabéticos en células madre no vírgenes utilizando métodos estándar, y las células progenitoras vasculares que resultaron no pudieron migrar tan profundamente en la retina ni sobrevivir a lo largo de la duración del estudio.

El equipo de investigación ha concluido en que se necesitan más experimentos para refinar el cóctel 3i y estudiar la capacidad regenerativa de las células madre a partir de este cóctel.