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Desde 2006 los científicos saben cómo reprogramar células maduras para convertirlas en cualquier célula especializada del organismo, un logro que ha revolucionado la medicina personalizada. Ahora, al explorar los detalles del mecanismo, un megaconsorcio internacional con el nombre de proyecto Grandiose ha encontrado un nuevo producto: la célula de clase F que, por su estabilidad y velocidad de reproducción, promete ser útil en aplicaciones clínicas.
Cuando un embrión se está formando, en las primeras fases del desarrollo sus células madre van «decidiendo» a qué parte del cuerpo irán a parar. Poseen la propiedad de la pluripotencia; es decir, son capaces de convertirse en células de cualquier tejido u órgano: la piel, las uñas, el pelo, etc.
Uno de los grandes sueños de la biomedicina es crear en el laboratorio células con esos «superpoderes» y utilizarlas en terapias personalizadas para regenerar tejidos enfermos del cuerpo. El sueño se gestó en 1962, año en que el británico John B. Gurdon descubrió que la especialización de las células es reversible; y tomó forma en 2006, cuando el japonés Shinya Yamanaka anunció por fin un método para reprogramar células maduras, como las de la piel, y dotarlas de pluripotencia.
Ambos compartieron el Nobel de Medicina en 2012 por sus logros, que han abierto la puerta a nuevos implantes de tejidos, como piel y médula ósea, creados a partir de estas nuevas células de pluripotencia inducida (iPSC, por sus siglas en inglés). Aunque los científicos llevan años reprogramando células adultas, apenas empiezan a comprender el mecanismo por el que lo consiguen.
Ahora, investigadores de todo el mundo reunidos en el proyecto Grandiose han explorado paso a paso los caminos de la reprogramación y han descubierto un nuevo tipo celular resultante del proceso: las células de clase F, llamadas así por el adjetivo fuzzy (borroso, en inglés), por la apariencia de las colonias que forman. Estas células son estables, lo que podría facilitar su uso terapéutico. Además, los nuevos detalles observados en el estudio permitirán controlar mejor el proceso. Los resultados se publican en una serie de cinco artículos en las revistas Nature y Nature Communications.
Investigadores de todo el mundo reunidos en el proyecto Grandiose han explorado paso a paso los caminos de la reprogramación
“Documentar ampliamente cada etapa del proceso proporciona la primera hoja de ruta exhaustiva para la reprogramación de las iPSC y una respuesta a por qué aparecen tipos de células pluripotentes no definidas”, afirman los investigadores de estos estudios.
Células F, rápidas y estables
Las células reprogramadas se consiguen al insertar en células maduras un cóctel de proteínas llamadas factores de transcripción, explica el albaceteño Juan Carlos Izpisúa Belmonte, investigador del Instituto Salk de Estudios Biológicos de La Jolla (California), que comenta en Nature los cinco artículos publicados. Además de los tipos ya conocidos de iPSC, la reprogramación produce otros estados pluripotentes no caracterizados.
Dos de los artículos revelan detalles del proceso de reprogramación que determinan los tipos de células que se obtienen de ella. Gracias a ese examen exhaustivo, los investigadores han identificado las células de clase F como un tipo diferente a las ya conocidas.
Las F proliferan a gran velocidad y son estables, lo que, en principio, podría ser útil para producir células a gran escala, un requisito necesario en las futuras terapias regenerativas para combatir enfermedades, como la diabetes. Su capacidad de reproducción “es positiva, pero la aplicación clínica todavía no es segura, porque las mutaciones derivadas de la inserción podrían formar tumores”, explica Izpisua Belmonte.
“Las células madre personalizadas para su uso terapéutico pueden ser una realidad”, afirma Izpisúa
Los tres estudios restantes complementan el trabajo, aportando una mirada más precisa a los procesos celulares y cambios moleculares que se producen durante la reprogramación y que inducen la pluripotencia.
Primeros pasos hacia la comprensión
En conjunto, los cinco trabajos abren la posibilidad de que existan más tipos de células alternativas, como las F, que podrían resultar útiles en medicina regenerativa y desarrollo de fármacos. “Estos cinco artículos marcan los primeros pasos hacia la comprensión de la pluripotencia de clase F y, por lo tanto, hacia el aprovechamiento de su potencial clínico”, asegura Izpisúa Belmonte.
“Queda por averiguar si las células humanas de clase F pueden dar lugar a células diferenciadas funcionales. Este proyecto ha abierto el campo a nuevos caminos de investigación”, concluye Izpisúa Belmonte. Según los científicos, en un futuro próximo, las células madre personalizadas para su uso terapéutico pueden ser una realidad.
diciembre 10/2014 (SINC)
Peter D. Tonge et al. «Divergent reprogramming routes lead toalternative stem-cell states» .Nature 516, 192-197 doi:10.1038/nature14047.10 Dic 2014
Samer M.I. Hussein et al. «Genome-wide characterization of theroutes to pluripotency» Nature. Vol 516, Pages 198`-206 doi:10.1038/nature14046.11 Dic 2014
Dong-Sung Lee et al. «An epigenomic roadmap to induced pluripotencyreveals DNA methylation as a reprogrammingmodulator«. Nature Communications 5, doi:10.1038/ncomms6619 .10 Dic 2014
Marco Benevento et al. «Proteome adaptation in cell reprogrammingproceeds via distinct transcriptional networks». Nature Communications 5, doi:10.1038/ncomms6613.10 Dic 2014
Jennifer L. Clancy et al. «Small RNA changes en route to distinct cellularstates of induced pluripotency«.Nature Communications 5, doi:10.1038/ncomms6522.10 Dic 2014
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