Las células madre tumorales se pueden rastrear gracias a su fluorescencia

Fuente: http://vlcnoticias.com/las-celulas-madre-tumorales-se-pueden-rastrear-gracias-su-fluorescencia/

Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha descubierto una propiedad luminosa de las células madre tumorales que ayudará a rastrear el origen de la resistencia a la quimioterapia y a desarrollar tratamientos contra estas células. Según el estudio, publicado en la revista Nature Methods, estas células acumulan en su organismo riboflavina o vitamina B2, un pigmento que emite fluorescencia verde como resultado de su acumulación en vesículas intracelulares.

Los investigadores del CNIO Bruno Sainz e Irene Miranda muestran la imagen de una célula madre tumoral que contiene vesículas fluorescentes en color verde. / CNIO

Las células madre cancerígenas han sido señaladas en los últimos años como las responsables del origen del cáncer y de la resistencia a las quimioterapias convencionales. Ahora, un equipo de Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) ha descubierto que dichas células poseen una propiedad luminosa que permitirá rastrearlas con facilidad.

La razón de esa particularidad es que estas células acumulan en su organismo riboflavina o vitamina B2, un pigmento que emite fluorescencia verde como resultado de su acumulación en vesículas intracelulares.

“El descubrimiento de este nuevo marcador supone un gran avance ya que identifica a las células madre tumorales que son las más invasivas y quimiorresistentes. La autofluorescencia de estas células permitirá rastrearlas de una forma fácil, sencilla y barata, así como estudiar el origen de la quimiorresistencia de los tumores”, indica Irene Miranda, una de las autoras del estudio que se publica en el último número de la revista Nature Methods.

Este descubrimiento podría impulsar la medicina personalizada del futuro y el desarrollo de tratamientos oncológicos más eficaces. “A partir de ahora podremos aislar las células autofluorescentes procedentes de una biopsia y testar su sensibilidad en un panel de medicamentos experimentales o ya comercializados”, afirman Sainz y Heeschen, otros autores.

Sólo entre el 1% y el 2% de la totalidad de la masa tumoral está compuesta por las células madre tumorales. Este porcentaje tan pequeño dificulta su aislamiento y análisis, así como el estudio del origen de las resistencias a fármacos.

“Normalmente solo vemos las hojas del árbol que representan los tumores y no podemos divisar las raíces, que son las auténticas responsables de su progresión y crecimiento”, explica Miranda.

El descubrimiento, que se ha realizado en varios tipos de tumores, incluidas muestras de pacientes con cáncer de páncreas, hígado, colon y pulmón, plantea una pregunta: ¿Por qué las células madre tumorales acumulan vitamina B2?

Los investigadores demuestran en el artículo que se debe a un aumento de la proteína ABCG2, responsable del transporte de la vitamina hacia el interior de las vesículas intracelulares que confieren luminosidad a las células. El porqué de este fenómeno está todavía por determinar.

Pese a las incógnitas sobre su naturaleza, los investigadores destacan que este descubrimiento permitirá acelerar la identificación de nuevos fármacos o combinaciones de ellos que sean capaces de eliminar las células madre cancerígenas de un paciente en particular.

Referencia bibliográfica:

Irene Miranda-Lorenzo et al.”Intracellular autofluorescence: a biomarker for epithelial cancer stem cells”. Nature Methods (2014). doi: 10.1038/nmeth.3112

http://www.cnio.es/es/news/docs/Bruno-Sainz-Irene-Miranda-Nature-Methods-28sep14-es.pdf

El ICICOR de Valladolid se suma a un macroestudio sobre células madre y tratamiento de infartos

Fuente: http://www.eldiadevalladolid.com/noticia/Z696D9EF3-E283-E078-EA706C7D2D73C602/20140929/icicor/suma/macroestudio/celulas/madre/infartos

Han pasado doce años desde que el Hospital Clínico Universitario de Valladolid se convirtiera en el primer centro de España en implantar a un paciente células madre de su médula ósea en el corazón tras sufrir un infarto. La noticia dio la vuelta al mundo, en un momento en el que comenzaba la carrera en biomedicina de las células madre. Muchos fueron los grupos de todo el mundo que se embarcaron en la travesía que ahora, tras una década de ensayos clínicos, desemboca en un macroestudio europeo que por fin dará respuesta a si se trata de una terapia definitiva.

El ensayo clínico se denomina BAMI y cuenta con una financiación de la Unión Europea de siete millones de euros. Permitirá reclutar a 3.000 pacientes de toda Europa para demostrar definitivamente si la terapia celular disminuye la mortalidad y mejora la calidad de vida en pacientes con infarto agudo de miocardio. En la misión se han empeñado 21 grupos de once países de la UE y, aunque habrá que esperar otros tres años para conocer las conclusiones, todo indica que será el punto y final para determinar si esta técnica se convierte en una terapia definitiva y debe ofrecerse a todos los pacientes, o si por el contrario hay que poner un punto y aparte para explorar otras vías.

Así lo explica el jefe de Cardiología del Hospital Clínico Universitario de la capital vallisoletana y director del Instituto de Ciencias del Corazón (ICICOR), Alberto San Román, que precisa que un estudio como éste, que va a medir si la terapia celular disminuye la mortalidad y mejora la calidad de vida de los pacientes, es «la única manera de demostrar si la técnica funciona y es útil».

El proyecto está liderado por el grupo del profesor Anthony Mathur, de la Universidad de Londres, y junto a éste hay otros tres equipos que forman parte del grupo coordinador. Es donde entra en juego el ICICOR, que será referencia en imagen. En concreto, estudiará los electrocardiogramas de los más de 3.000 pacientes que recluten los 21 centros implicados, con el fin de determinar si pueden participar o no en el estudio, teniendo en cuenta que todos tienen que cumplir una serie de criterios, el principal, que la función de su corazón sea baja.

«Hasta la fecha, hemos visto que en pacientes con infarto agudo de miocardio en los que se usa terapia celular en los primeros días la función del corazón mejora; en otros casos, se reducen las arritmias... Pero ahora, el objetivo de este macroestudio es saber si disminuye la mortalidad», indica San Román, para precisar que es la única manera de demostrar si la terapia celular es útil. Para ello, se fijarán dos grupos de pacientes. Todos recibirán el tratamiento estándar indicado, y el grupo control se someterá a la terapia celular con el fin de probar si ésta mejora los indicadores. En concreto, se inyectará a los pacientes células madre autólogas de médula ósea.

El estudio se encuentra en su fase inicial. Ya hay varios centros que están reclutando pacientes. En el caso del Clínico, se trata de algo inminente, después de que el centro haya sido aceptado y el hospital haya dado el visto bueno al proyecto que para ver la luz ha tenido que esperar más de tres años al guiño de la Agencia Europea del Medicamento. «Son los pasos de la burocracia en investigación, algo que se hace en aras de la seguridad del paciente, pero que se dilatan demasiado en el tiempo».

Junto al ICICOR, en el ensayo participarán otros dos grupos españoles, el equipo de Cardiología del Hospital Universitario Gregorio Marañón de Madrid y el del Hospital Universitario Vall d’Hebrón. El resto pertenecen a Reino Unido, Francia, Bélgica, Dinamarca, Alemania, República Checa, Italia, Polonia, Finlandia y Noruega.

La Unidad de Imagen del ICICOR es la única de España que cuenta con la certificación de AENOR. Nació en 2003, a partir de la necesidad de disponer de unidades centrales que apoyarán la investigación de los centros pertenecientes a la Red temática de Enfermedades Cardiovasculares. Está integrada por expertos analistas y cuenta con el material informático más moderno para la interpretación de cualquier imagen diagnóstica cardiológica, desde resonancia magnética y ecocardiografia, hasta las más sofisticadas técnicas de imagen intracoronaria.

Tonsil stem cells could someday help repair liver damage without surgery

Fuente: http://www.sciencecodex.com/tonsil_stem_cells_could_someday_help_repair_liver_damage_without_surgery-142259

The liver provides critical functions, such as ridding the body of toxins. Its failure can be deadly, and there are few options for fixing it. But scientists now report in the journal ACS Applied Materials & Interfaces a way to potentially inject stem cells from tonsils, a body part we don't need, to repair damaged livers — all without surgery.

Byeongmoon Jeong and colleagues point out that currently, the only established method for treating liver failure or severe cases of liver disease is complete or partial transplantation. But the need is much greater than the number of available organs. Plus, surgery has inherent risks and a hefty price tag. A promising alternative in development is transplanting liver cells. One such approach involves using adult stem cells to make liver cells. Stem cells from bone marrow could be used, but they have limitations. Recently, scientists identified another source of adult stem cells that could be used for this purpose — tonsils. Every year, thousands of surgeries are performed to remove tonsils, and the tissue is discarded. Now it could have a new purpose, but scientists needed a way to grow them on a 3-D scaffold that mimics real liver tissue. Jeong's team set out to do just that.

The researchers encapsulated tonsil-derived stem cells in a heat-sensitive liquid that turns into a gel at body temperature. They added substances called growth factors to encourage the stem cells to become liver cells. Then, they heated the combination up to a normal body temperature. The result was a 3-D, biodegradable gel that contained functioning liver cells. The researchers conclude that the same process has promise — with some further tweaking for ideal conditions — as an injectable tissue engineering technique to treat liver disease without surgery.

Source: American Chemical Society

Apoyo institucional en Andalucía para continuar investigando el tratamiento de la ELA con células madre

Fuente: http://www.diariocordoba.com/noticias/cordobaandalucia/diaz-respalda-ensayo-clinico-tratamiento-ela_909163.html

La presidenta de la Junta de Andalucía, Susana Díaz, junto a investigadores y representantes de la Asociación Andaluza de Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA). 

La presidenta de la Junta, Susana Díaz, aseguró que Andalucía seguirá apostando por la investigación con células madre desde el sistema sanitario público, que actualmente desarrolla 25 ensayos clínicos. Díaz hizo estas manifestaciones a los periodistas tras presidir una reunión en el hospital sevillano Virgen del Rocío para conocer los avances en el ensayo clínico para el tratamiento de la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

En la reunión, a la que también asistió la consejera de Salud, María José Sánchez Rubio, participaron los responsables del ensayo clínico, representantes de la asociación de afectados, profesionales que los atienden y familiares de los pacientes. Este ensayo, impulsado por la Iniciativa Andaluza en Terapias Avanzadas (IATA), dependiente de la consejería, tendrá una duración aproximada de 12 meses y contará con la participación de 40 pacientes para los que no existe un tratamiento eficaz.

Los hospitales que desarrollan esta investigación con células madre son, además del Virgen del Rocío, el Virgen de la Macarena de Sevilla, el Regional de Málaga y el Reina Sofía de Córdoba.

"En Andalucía vamos a seguir apostando por la investigación, el IATA funciona como referencia en España", remarcó Díaz, que aseguró que se mantendrá la inversión e, incluso, apostó por que siga "creciendo" para que Andalucía "siga siendo vanguardia en la investigación de enfermedades raras".

Sobre la ELA señaló que se trata de una enfermedad "muy agresiva" y aseguró que los pacientes del ensayo clínico "ponen en valor el tratamiento multidisciplinar que reciben en la asistencia pública y el trabajo de investigación, de cara al futuro, a través de ese ensayo", que coordina el doctor Óscar Fernández.

El ensayo clínico para el tratamiento de la ELA puesto en marcha en Andalucía evalúa, principalmente, la seguridad de la inyección de tres diferentes dosis de células madre mesenquimales procedentes del tejido adiposo del propio paciente como posible alternativa terapéutica para estos enfermos. La Consejería de Salud y el Instituto de Salud Carlos III financian este estudio, con un coste global superior al medio millón de euros.

La esclerosis lateral amiotrófica es una enfermedad degenerativa de tipo neuromuscular, que se origina cuando unas células del sistema nervioso disminuyen gradualmente su funcionamiento y mueren, provocando una parálisis muscular progresiva de pronóstico mortal. Afecta sobre todo a adultos de entre 40 y 70 años, aunque hay muchos casos en personas más jóvenes y cada año se diagnostican 900 nuevos casos en España. 

Japón inicia el primer ensayo de retina artificial con células madre

Fuente: http://www.elmundo.es/salud/2014/09/12/5413480de2704ea9798b456c.html

Imagen de la retina obtenida a partir de células iPS facilitada por el Instituto Riken. 

Investigadores japoneses han realizado el primer implante en humanos de células madre pluripotentes inducidas, conocidas como iPS, a nivel mundial, para tratar a una mujer de 70 años que padecía degeneración macular asociada a la edad (DMAE).

Este tipo de células se consiguen mediante una técnica que ha generado muchas expectativas a nivel mundial, ya que permite reprogramar células madre adultas a un estado embrionario que les permite reconvertirse en cualquier linaje del organismo.

En este caso, las células madre se obtuvieron de la piel de la paciente y fueron reprogramadas en laboratorio para convertirlas en células de retina, en la que posteriormente han sido implantadas.

La intervención, que duró dos horas, fue dirigida por el especialista Yasuo Kurimoto, del Kobe City Medical Center General Hospital, y durante la misma se implantó una lámina de células del epitelio pigmentario de la retina de 1,3 por 3 milímetros.

El procedimiento se llevó a cabo en el Instituto de Investigación Biomédica e Innovación cercano al Instituto Riken, donde previamente la otalmóloga Masayo Takahashi había desarrollado y probado estas láminas de epitelio.

Por el momento, según ha informado el centro, la paciente no ha experimentado ningún sangrado excesivo ni otros problemas graves.

Kurimoto ha realizado la intervención apenas cuatro días después de que un comité sanitario diera luz verde a los investigadores a usar esta técnica de forma experimental, tras haberse probado con éxito en monos y ratones. Las pruebas en animales demostraron que las células iPS no fueron rechazadas y no favorecen el desarrollo de tumores.

La DMAE se produce por una ruptura del epitelio de la retina, una capa de células que aporta los fotorreceptores necesarios para la visión. Sin embargo, el procedimiento realizado por Kurimoto no garantiza que la paciente pueda recuperar la visión.

En cualquier caso, el caso ha generado mucha expectación en el ámbito científico a la espera de comprobar si estas células son capaces de reparar la retina aunque sea parcialmente y no causa efectos secundarios.

José Cibelli: A la vanguardia de la investigación celular

Fuente: http://www.diariosur.es/malaguenos-mundo/201409/28/vanguardia-investigacion-celular-20140927203759.html

José Cibelli es también catedrático de Biotecnología Animal en la Universidad de Michigan.

José Cibelli es toda una institución en el campo de la investigación con células madre. Con un currículum envidiable y una notable experiencia en el sector público y privado, este catedrático de Biotecnología Animal de la Universidad de Michigan, nacido en Argentina pero que ha desarrollado la mayor parte de su carrera en Norteamérica, compagina desde hace unos años su trabajo en Estados Unidos con la dirección científica del Laboratorio Andaluz de Reprogramación Celular (Larcel), que este año se ha mudado desde Sevilla hasta el Parque Tecnológico de Málaga.

Allí, él y su equipo desarrollan diversas líneas de investigación para avanzar en el desarrollo de nuevas terapias avanzadas, con el propósito de mejorar la salud de la población. «No hay muchos centros como este en el mundo, con un equipo excepcional y donde en el mismo lugar puedes crear células, testearlas y hacer una caracterización a fondo», comenta Cibelli sobre Larcel, perteneciente al Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología (Bionand) y dependiente de la Junta de Andalucía.

Uno de los proyectos que más atención ha suscitado en la comunidad científica es el que se refiere al tratamiento celular de las lesiones medulares crónicas. El propósito último es dotar de movilidad a los pacientes que han sufrido alguna de estas lesiones, pero este especialista se muestra todavía cauto respecto a las posibilidades del trabajo: «No estamos hablando de ayudar a una persona tetrapléjica a caminar, sino a que, por ejemplo, pueda recuperar la movilidad de un dedo. Todo lo que sea conseguir algo más que eso será algo extra».

Cibelli resalta la importancia de ser «realista», pero al mismo tiempo señala que se han logrado unos resultados preliminares «prometedores» en animales, en colaboración con científicos de la Universidad de Washington, donde se encuentra el mejor laboratorio del mundo para para hacer estudios de trasplantes en médula.

Todavía en fase preclínica, se estima que aún habrá que esperar unos tres años para poder publicar unos resultados concluyentes y, si es posible, pasar a la fase clínica, es decir, a ensayos en pacientes. Pese a la cautela, José Cibelli se muestra también ilusionado con este proyecto, y apostilla: «Hay mucha gente inteligente trabajando en todo el mundo».

En este ámbito, uno de los obstáculos a los que habitualmente se han enfrentado los investigadores es la aparición de tumores (no necesariamente malignos) como consecuencia del tratamiento con células madre. Sobre ello, afirma que aún es necesario hacer muchas «pruebas de seguridad», pero aclara que ya existen «estrategias» para «controlar» ese problema y prevenir su aparición.

Con un equipo formado por una decena de profesionales, Larcel está inmerso en otros tres proyectos. Dos de ellos están dedicados a reprogramación celular y transdiferenciación hacia línea germinal y a la relevancia de marcas epigenéticas del ADN en tumores testiculares. El tercero trata sobre la identificación de nuevos factores en el óvulo humano con efecto sobre la reprogramación de células somáticas.

José Cibelli admite que mucho se ha avanzado en el terreno de la investigación celular, pero que admite que es «muchísimo» más lo que queda por recorrer. Todavía contrario a la clonación humana (ya que, según señala, son muchos los problemas que siguen surgiendo en los trabajos realizados con animales), opina que en los últimos años la sociedad ha perdido el «miedo» a utilizar las células madre con fines terapéuticos, ya que poco a poco se va demostrando su potencial.Por ello, alaba que desde España y Andalucía las administraciones públicas apuestan por la investigación, al contrario de lo que sucede en Estados Unidos, donde todo pasa por el sector privado.

A nucleotide change could initiate fragile X syndrome

Fuente: http://www.sciencecodex.com/a_nucleotide_change_could_initiate_fragile_x_syndrome-140669

Researchers reveal how the alteration of a single nucleotide—the basic building block of DNA—could initiate fragile X syndrome, the most common inherited form of intellectual disability. The study appears in The Journal of Cell Biology.

Fragile X syndrome is caused by a defect in a gene on the X chromosome called fragile X mental retardation 1 (FMR1). Around 1 in 230 women and 1 in 360 men carry a so-called premutation, in which a series of DNA repeats at one end of the FMR1 gene is slightly longer than normal. These repeats are prone to even further expansion when FMR1 is passed from mother to child, causing the gene to switch off and stop producing a protein that is important for some cognitive functions.

A group of researchers from Albert Einstein College of Medicine of Yeshiva University in New York previously found that a certain site that initiates DNA replication, located near to the FMR1 gene, is inactivated in fragile X embryonic stem cells. This inactivation changes the way that the FMR1 gene is copied during cell division, which could pose problems that lead to expansion of the DNA repeats within the gene.

Researchers used genetic mapping to determine that stem cells derived from mothers carrying a fragile X premutation (above) show a normal pattern of DNA replication when a nearby DNA sequence is similar to normal stem cells.

Intriguingly, a specific alteration in the DNA sequence near the FMR1 gene—a "single-nucleotide polymorphism" or SNP— has been linked to an increased risk of repeat expansion in some premutation carriers. These researchers discovered that this SNP overlaps with the inactive replication origin in fragile X embryonic stem cells.

Nucleotides in DNA include one of four bases (cytosine, thymine, adenine, or guanine). The researchers found that normal embryonic stem cells had a thymine base at the SNP site and an active replication origin. Fragile X cells, in contrast, had a cytosine base and an inactive origin. The researchers also derived embryonic stem cells from mothers carrying the fragile X premutation. These cells had a thymine base and a normal replication pattern and, accordingly, showed no tendency to expand their repeat numbers over time.

The findings show that the substitution of cytosine for thymine might inactivate the DNA replication origin when the FMR1 gene is passed from mother to child, increasing the risk of DNA repeat expansions that can lead to fragile X syndrome.

Source: Rockefeller University Press

Scientists discover method to 'expand' stem cells in the laboratory that could lead to new cancer treatments

Fuente: http://www.medicaldaily.com/scientists-discover-method-expand-stem-cells-laboratory-could-lead-new-cancer-treatments-300476

Stem cells used in cell-based therapies have so far saved countless lives that may have otherwise been lost to cancer or birth defects. But such therapies are always subject to finding sufficient quantities of stem cells from a donor. But now, scientists from the University of Colorado School of Medicine have discovered a novel process that allows them to expand production of stem cells. An article on the research has been published in PLOS ONE.

Growing stem cells in the laboratory can greatly help in developing interventions for several autoimmune and metabolic conditions. 

The scientists have uncovered the molecular code, or the process that regulates how the stem cells differentiate to produce more stem cells and retain their stem-cell characteristics. The discovery has generated great excitement among researchers, who hope the findings will aid in a cure for cancers, inborn immunodeficiency and metabolic conditions, and autoimmune diseases.

Stem cells are the internal repair system of the body. Their ability to divide and produce more stem cells enables them to replenish old and worn out tissues with new ones. They also have the unique property of differentiating into specialized cells with specialized functions, such as muscle cells, red blood cells, or brain cells. But such differentiation in organs, like the pancreas or the heart, requires specialized conditions.

Scientists have been trying for years to reproduce these specialized conditions that would allow stem cells to differentiate in the laboratory to be used for regenerative and cell-based therapies.

"Use of stem cells to treat cancer patients who face bone marrow transplants has been a common practice for four decades," said Yosef Refaeli, lead scientist of the study, in a statement. "The biggest challenge, however, has been finding adequate supplies of stem cells that help patients fight infection after the procedure."

To overcome this, the team developed protein products that can be directly administered to blood stem cells to encourage them to multiply without permanent genetic modifications. The technology worked on blood stem cells obtained from cord blood, adult bone marrow, or peripheral blood from adults.

"Most of those approaches have been limited by the nature of the resulting cells or the inadequate number of cells produced," said Gates Stem Cell Center Director Dennis Roop, referring to previous attempts to “grow” stem cells in a lab, which have not always been successful.

"The ability to multiply blood stem cells from any source in a dish will be critical for adoption of this new technology in clinics," said Brian Turner, one of the lead authors of the study.

The researchers are now attempting to start human clinical trials, which will involve attempting blood stem cell expansion in patients suffering from inborn immunodeficiency conditions, like SCID and sickle cell anemia, to metabolic conditions, like Hurler's disease or Gaucher syndrome, autoimmune diseases like multiple sclerosis and lupus, or cancers such as lymphoma, myeloma, and other types of solid tumors.

Source: Rafaeli Y, Turner B, et al. PLOS ONE. 2014.

Researchers find animal model for understudied type of muscular dystrophy

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2014-08-animal-understudied-muscular-dystrophy.html

Researchers at the University of Minnesota have developed an animal research model for facioscapulohumeral muscular dystrophy (FSHD) to be used for muscle regeneration research as well as studies of the effectiveness of potential therapies for FSHD.

The research is published in the current edition of the journal Cell Reports.

There is no treatment for FSHD, which is thought by many to be the most common type of muscular dystrophy. FSHD is an unusual genetic disorder because, unlike most genetic diseases, it is not caused by the loss of a functional gene, but rather by the modification of an existing gene, through a genetic mutation. This mutation makes the gene more active so patients with FSHD express a protein, named DUX4, which interferes in an unknown way with muscle maintenance.

"We felt that an animal model would advance progress towards a cure for FSHD for two reasons," said Michael Kyba, Ph.D., lead researcher and associate professor in the Medical School at the University of Minnesota. "First, it would allow us to understand what DUX4 does in muscle to cause muscle loss, and second, it would provide a system in which efficacy of potential therapies could be evaluated before they are tested in humans."

The mouse model designed by Kyba and his team allows the disease-associated DUX4 protein to be produced when mice are treated with doxycycline. The amount of DUX4 can be controlled by varying the dose of doxycycline. Researchers expected the mice to be normal until they were treated with doxycycline, however even when DUX4 was in the "off" state, mice showed profound disease effects, some related to FSHD as well as additional effects not seen in FSHD patients.

"Nothing is black and white in biology," says Kyba. "No gene is truly off, and the off state in this case resulted in enough leaky DUX4 expression to kill the mice."

The team solved this problem by moving the gene to the X chromosome. Because females have two X chromosomes, only one of which is actively used in each cell, the female mice were healthy enough to enable the DUX4 mice to reproduce even though all of their male progeny with the DUX4 gene died. The fact that multiple levels of turning off the DUX4 gene were necessary to allow mice to survive showed that DUX4 is more toxic than researchers expected.

"We learned a lot with this animal model, but perhaps the most important finding was what we observed when we transplanted skeletal muscle stem cells," said Kyba.

The team could isolate muscle stem cells from the male mice before they died and when they transplanted them into muscle-damaged recipient mice, they found that the stem cells were able to regenerate new muscle. But when even low doses of doxycycline were given to the recipients to turn on DUX4 in the skeletal muscle stem cells, muscle regeneration was severely impaired. This suggested that a defect in skeletal muscle regeneration may contribute to muscle loss in FSHD. The finding also provides a very sensitive quantitative readout of DUX4 activity.

"This assay, in which we count new muscle fibers produced by transplanted DUX4-expressing muscle stem cells, will be very useful in testing therapeutics," says Kyba. "Drugs that target DUX4 should allow these transplanted DUX4-expressing muscle stem cells to make more new muscle fibers."

As researchers develop drugs that target the DUX4 protein, the hope is that these mice will be used to determine whether such drugs can reach skeletal muscle and allow muscle damage to be repaired, even in the presence of DUX4.

More information: www.cell.com/cell-reports/abst… 2211-1247(14)00658-5

Journal reference: Cell Reports

El trasplante de médula ósea no logra curar el virus del sida en macacos

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20140926/abci-sida-trasplante-celulas-madre-201409251902.html

Este tratamiento ha logrado erradicar el VIH en una única persona y se pensaba que podía ser una vía para acabar con la epidemia.

Timothy Ray Brown se sometió en 2007 a un complicado tratamiento para combatir una leucemia

Una de las alternativas que se han manejado para curar a las personas con VIH es el trasplante de médula ósea. La curación del «paciente del Berlín» la primera persona que se considera «funcionalmente» curada, planteó muchas cuestiones y abrió la puerta a un posible tratamiento curativo. Sin embargo un estudio que se publica en «PLoS Pathogens» parece desterrar esta posibilidad.

Timothy Ray Brown, que así se llama el «paciente del Berlín», se sometió en 2007 a un complicado tratamiento para combatir una leucemia, un tipo de cáncer que afecta al sistema inmunológico. El tratamiento incluyó recibir un trasplante de células madre de un donante portador de un gen hereditario poco común, asociado con la reducción del riesgo de contraer el VIH. Los médicos del Hospital Universitario de la Caridad de Berlín (Alemania) seleccionaron las células madre del tipo denominado CD4 que no portaban el receptor CCR5, necesario para que el virus se propague por el organismo. Otras aproximaciones, como la de los pacientes de Boston, dos personas infectadas por el VIH que parecían haber sido curadas de su infección tras ser sometidas a un trasplante de médula ósea a causa de un cáncer, tampoco han dado resultados. A día de hoy, se considera que Brown es el primer caso en el que se ha podido erradicar al VIH.

Los expertos han barajado algunos factores que podrían haber contribuido a la curación de Brown: la eliminación de las células sanguíneas e inmunes después de la irradiación pudo haber eliminado a todas o muchas de las células de los reservorios virales que no lo habían sido por el tratamiento antirretroviral; se especula también con que la mutación de deleción CCR5 en las células del donante hubiera protegido a éstas y a su progenie de la infección por VIH; y también se pudo haber producido lo que se conoce como reacción «injerto contra huésped», en donde las células trasplantadas y su progenie reconocen las células huésped como extrañas y atacan y eliminan las células VIH de los reservorios que sobrevivieron a la irradiación.

Lo que ha investigado el equipo de Guido Silvestri, de la Universidad de Emory en Atlanta (EE.UU.), es la contribución relativa de la irradiación para eliminar el reservorio de células infectadas por el VIH. Trabajando con un modelo animal de virus de inmunodeficiencia del simio (VIS), un pariente del VIH que infecta a primates y causa una enfermedad similar al SIDA, los investigadores realizaron un trasplante de células madre de progenitores hematopoyéticos en los macacos rhesus infectados con un virus quimérico simio/humano (SVIH) y posteriormente los trataron con fármacos antirretrovirales.

Previamente se habían recogido células madre hematopoyéticas de los tres macacos antes de la infección del virus quimérico SVIH. Asimismo trataron a los macacos con antirretrovirales con el objetivo de reducir la carga viral y simular así la situación de los pacientes infectados por el VIH en tratamiento antirretroviral.

Una vez hecho todo esto, expusieron a los tres monos de los que habían recogido las células madre hematopoyéticas a una dosis alta de radiación. Ésta mató a la mayoría de sus células sanguíneas e inmunes, incluyendo entre 94% y 99% de sus linfocitos CD4, la diana preferida del VIH en sangre. Una vez radiados los animales se realizó un trasplante de las propias células madre hematopoyéticas libres de virus de cada uno de los monos. Gracias a ello se regeneró la sangre y las células inmunes en los tres monos en un periodo de 3 a 6 semanas. Y debido a que las células trasplantadas no provenían de un donante diferente, los investigadores esperaban que no se produjera ninguna enfermedad injerto contra huésped.

Para ver si se había erradicado el virus con el trasplante se interrumpió el tratamiento con fármacos en los 6 monos, los que recibieron trasplante y los que no. Como era de esperar, el virus reapareció rápidamente en los animales de control. De los tres animales trasplantados, en dos el virus rebotó rápidamente. El tercero desarrolló insuficiencia renal y cuando fue sacrificado todavía tenía niveles indetectables de virus en la sangre, pero el análisis post-mortem mostró bajos niveles de ADN viral en un número de tejidos, lo que demostraba que ninguno de los tres monos transplantados se había curado.

A pesar de que los investigadores reconocen las limitaciones del estudio, incluyendo el pequeño número de monos y el relativamente corto período de tratamiento antirretroviral antes de la radiación y del trasplante, creen que su trabajo «apoya la hipótesis de que la radiación corporal total puede causar una disminución considerable en el reservorio viral en las células de la sangre, pero que no es suficiente para eliminar todos los depósitos». Los resultados, dicen, sugieren que en la cura del paciente de Berlín «fue determinante el uso del donante mutante CCR5 y/o la presencia de enfermedad injerto contra huésped».

El resultado es en cierta manera «decepcionante pero esperado», comenta José Alcami, del Instituto de Salud Carlos III. La conclusión es que el transplante de médula ósea «no consigue “per se” erradicar el VIH o alcanzar una curación funcional». Sin embargo, cree este experto que debido a que el trabajo tiene un gran valor desde el punto de vista metodológico ya que define un nuevo sistema experimental, el del transplante de médula ósea en primates, «es previsible que nuevos trabajos sobre las necropsias de los macacos y el estudio de las variantes virales que repuntan permitan conocer mejor los reservorios que no es posible erradicar con el trasplante y su dinámica de reactivación».

Para Alcami un aspecto interesante de este trabajo es la comparación con los trasplantes realizados en humanos, el paciente Berlín y los dos pacientes de Boston. «Comparando los tres estudios podemos concluir que el donante fuera mutante CCR5 probablemente fue el elemento determinante de la curación».

En cualquier caso cree que es sin duda un modelo muy importante para evaluar «terapias génicas como la modificación ex vivo del gen de CCR5 con nucleasas en dedos de zinc u otros abordajes de inmunoterapia, aunque terriblemente caro y limitado a centros altamente especializados». No hay que olvidar que la infraestructura necesaria para realizar este tratamiento en macacos supone construir un auténtico mini-hospital con UCI, banco de sangre, habitaciones estériles… como se hace en el transplante en humanos. «Sólo grandes centros de primates como el de Emory, una inversión decidida y la experiencia de muchos profesionales pueden hacer posible este desafío. Este es un gran valor del artículo porque el sistema de trasplante de médula ósea en primates puede representar un modelo in vivo útil no solo para la infección por VIH».

España alcanzó en 2013 un nuevo récord en trasplantes de células madre sanguíneas, efectuándose una media de 8 diarios

Fuente: http://www.infosalus.com/asistencia/noticia-espana-alcanzo-2013-nuevo-record-trasplantes-celulas-madre-sanguineas-efectuandose-media-diarios-20140927093437.html

España alcanzó el año pasado un nuevo récord en trasplantes de células madre sanguíneas, efectuándose una media de 8 diarios, lo que supone que se realizaron 2.945, un 9 por ciento más que en 2012, según ha informado la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) con motivo de la celebración del Día Internacional del Donante de Médula.

Y es que, cada año se diagnostican en España 5.000 personas con leucemia aguda, alrededor de 7.000 de linfoma y cerca de 2.000 de mieloma múltiple. Se trata de las tres enfermedades que más se pueden beneficiar de un trasplante de médula.

En este sentido, según los datos manejados por la organización, uno de cada seis trasplantes de células madre sanguíneas realizados en 2013 en España fue de donante no emparentado, de los cuales 296 fue de sangre periférica, 101 de sangre de cordón umbilical y 79 de médula ósea.

De éste último, la ONT tiene contabilizados, a fecha de 1 de septiembre, 160.000 donantes más de médula ósea y, de ellos, 60.000 se han alcanzado en los primeros 20 meses de la puesta en marcha del Plan Nacional de Médula Ósea.

Además, en los últimos diez años el tiempo de búsqueda de un donante de médula se ha reducido en 17 días, siendo actualmente el tiempo medio de espera de 41 días, frente a los 58 de hace una década.

"Son resultados muy positivos que demuestran que todo el sistema de donación de médula se ha renovado y que el Plan va a una velocidad de crucero muy buena. Y es que, el objetivo cuando se creó era conseguir 200.000 donantes para 2016 y lo vamos a conseguir en los primeros meses de 2015 ya que actualmente estamos en 160.000 donantes", ha aseverado el director de la ONT, Rafael Matesanz.

Este crecimiento ha venido motivado, según ha apostillado, por diferentes factores como, por ejemplo, la campaña del niño Mateo, que sirvió "sólo" para poner de manifiesto la importancia de este tipo de donaciones o, lo "más importante", la reconsideración en las comunidades autónomas de los sistemas de captación de donantes.

Por otra parte, la ONT ha informado de que el año pasado 60 españoles hicieron efectiva su donación --51 sangre periférica y 9 médula ósea--, tanto para pacientes españoles (42) como extranjeros (18). También se emplearon 77 unidades de sangre de cordón para pacientes nacionales y 243 para extranjeros.

Con todos estos datos, la ONT ha celebrado el DÍA INTERNACIONAL DEL DONANTE DE MÉDULA ÓSEA, que es una iniciativa de la Alianza de Trasplantes del Sur, integrada por España, Francia e Italia, y que tiene como objetivo agradecer a los donantes su "generosidad" y, al mismo tiempo, concienciar a los ciudadanos sobre la importancia de este tipo de donación.

"Ningún país puede proporcionar soluciones adecuadas para sus pacientes de forma aislada. Toda búsqueda de un donante de médula ósea o de una unidad de sangre de cordón umbilical se realiza en una base mundial. En este campo, la cooperación internacional se convierte en una necesidad real, e iniciativas como este Día Internacional debería ser bienvenida y apoyada plenamente", ha aseverado Matesanz.

De hecho, esta iniciativa ha sido "muy bien acogida" por las comunidades autónomas, las sociedades científicas y las asociaciones de pacientes, quienes a lo largo de esta semana van a realizar diferentes actos para promover la donación de médula ósea.

Y es que, la donación de médula ósea permite salvar cada año la vida de miles de personas anónimas de todo el mundo. Por ello, el director del Centro Nacional de Trasplantes de Italia y actual presidente de la Alianza de Trasplantes del Sur, Alessandro Nanni Costa, ha destacado la importancia de celebrar este día porque, a su juicio, contribuye a incrementar el número de donantes.

Estas declaraciones han sido corroboradas por la directora del Registro italiano de Donantes de Médula Ósea, Nicoletta Sacchi, para quien gracias a este día, "muchos jóvenes donantes" ya han podido "regalar vida" al salvar a pacientes de todo el mundo.

"Cada donante cuenta, con independencia de su lugar de residencia", ha apostillado, por su parte, la directora ejecutiva del departamento de Células Madre de la Agencia francesa de Biomedicina, Evelyne Marry.

Stem cell transplant does not cure SHIV/AIDS after irradiation of infected rhesus macaques

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2014-09-stem-cell-transplant-shivaids-irradiation.html

Human immunodefieciency virus (HIV).

A study published in PLOS Pathogens reports a new primate model to test treatments that might cure HIV/AIDS and suggests answers to questions raised by the "Berlin patient", the only human thought to have been cured so far.

Being HIV-positive and having developed leukemia, the Berlin patient underwent irradiation followed by a bone-marrow transplant from a donor with a mutation that abolishes the function of the CCR5 gene. The gene codes for a protein that facilitates HIV entry into human cells, and the mutation—in homozygous carriers who, like the donor, have two defective copies—protects against HIV infection.

Several factors could have contributed to the cure of HIV/AIDS in the patient: (1) the ablation of blood and immune cells following irradiation killed all or many of the viral reservoir cells that are not eliminated by antiretroviral treatment (ART); (2) the CCR5 deletion mutation in the donor cells protected them and their progeny from HIV infection; (3) a "graft versus host" reaction occurred, where the transplanted cells and their progeny recognize the host cells as foreign and attacked and eliminated HIV-positive reservoir cells that survived the irradiation.

Guido Silvestri, from Emory University in Atlanta, USA, and colleagues investigated the relative contribution of the irradiation to eliminate the reservoir of HIV-infected cells. The scientists worked with the animal model of Simian Immunodeficiency Virus (SIV, a close relative of HIV that infects primates and causes a disease similar to AIDS) infection in rhesus macaques. Using a total of six monkeys (three of which served as controls and did not receive transplants) they performed, for the first time, hematopoietic stem cell transplantation in rhesus macaques infected with a chimeric simian/human immunodeficiency virus (SHIV) and treated with ART.

The researchers harvested hematopoetic stem cells from three macaques prior to infection (of all six animals) with SHIV. They also treated the macaques with ART to reduce viral load and mimic the situation in human HIV-infected patients on ART. They then exposed the three monkeys from which they had collected hematopietic stem cells to a high dose of radiation. This killed most of their existing blood and immune cells, including between 94 and 99% of their CD4-T cells—the main target of HIV infection—in the blood. The irradiation was followed by transplantation of each monkey's own virus-free hematopoietic stem cells. The latter can regenerate the blood and immune cells, and did so in all three monkeys within 3 to 6 weeks. Because the transplanted cells are not from a different donor, no graft versus host disease would be expected, and none was observed.

After that time, the scientists stopped ART in all six monkeys. As expected, the virus rebounded rapidly in the control animals. Of the three transplanted animals, two also showed a rapid rebound. The third monkey developed kidney failure two weeks after ART was stopped and was euthanized. It still had undetectable levels of virus in the blood at that time, but post-mortem analysis showed low levels of viral DNA in a number of tissues, arguing that none of the three transplanted monkeys was cured.

The researchers acknowledge a number of limitations of the study, including the small number of monkeys, and the relatively short period of ART prior to irradiation and transplantation. Nonetheless, they say their study "supports the hypothesis that myeloablative total body irradiation can cause a significant decrease in the viral reservoir in blood cells, even though it was not sufficient to eliminate all reservoirs". Their results, they say, suggest that in the cure of the Berlin patient, "the use of the CCR5 mutant donor and/or the presence of graft versus host disease played a significant role".

Having demonstrated in this first test-of-concept study that total body irradiation and hematopoietic stem cell transplantation in ART-treated SIV-infected rhesus macaques is feasible, the researchers express hope that "further studies using this model will provide critical information for the requirements to cure HIV infection in humans".

More information: Mavigner M, Watkins B, Lawson B, Lee ST, Chahroudi A, et al. (2014) Persistence of Virus Reservoirs in ART-Treated SHIV-Infected Rhesus Macaques after Autologous Hematopoietic Stem Cell Transplant. PLoS Pathog 10(9): e1004406. DOI: 10.1371/journal.ppat.1004406

Journal reference: PLoS Pathogens

Biologists reprogram skin cells to mimic rare disease

Fuente: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-08/jhm-brs081914.php

Johns Hopkins stem cell biologists have found a way to reprogram a patient's skin cells into cells that mimic and display many biological features of a rare genetic disorder called familial dysautonomia. The process requires growing the skin cells in a bath of proteins and chemical additives while turning on a gene to produce neural crest cells, which give rise to several adult cell types. The researchers say their work substantially expedites the creation of neural crest cells from any patient with a neural crest-related disorder, a tool that lets physicians and scientists study each patient's disorder at the cellular level.

Previously, the same research team produced customized neural crest cells by first reprogramming patient skin cells into induced pluripotent stem (iPS) cells, which are similar to embryonic stem cells in their ability to become any of a broad array of cell types.

"Now we can circumvent the iPS cells step, saving seven to nine months of time and labor and producing neural crest cells that are more similar to the familial dysautonomia patients' cells," says Gabsang Lee, Ph.D., an assistant professor of neurology at the Institute for Cell Engineering and the study's senior author. A summary of the study will be published online in the journal Cell Stem Cell.

Neural crest cells appear early in human and other animal prenatal development, and they give rise to many important structures, including most of the nervous system (apart from the brain and spinal cord), the bones of the skull and jaws, and pigment-producing skin cells. Dysfunctional neural crest cells cause familial dysautonomia, which is incurable and can affect nerves' ability to regulate emotions, blood pressure and bowel movements. Less than 500 patients worldwide suffer from familial dysautonomia, but dysfunctional neural crest cells can cause other disorders, such as facial malformations and an inability to feel pain.

The challenge for scientists has been the fact that by the time a person is born, very few neural crest cells remain, making it hard to study how they cause the various disorders.

To make patient-specific neural crest cells, the team began with laboratory-grown skin cells that had been genetically modified to respond to the presence of the chemical doxycycline by glowing green and turning on the gene Sox10, which guides cells toward maturation as a neural crest cell.

Testing various combinations of molecular signals and watching for telltale green cells, the team found a regimen that turned 2 percent of the cells green. That combination involved turning on Sox10 while growing the cells on a layer of two different proteins and giving them three chemical additives to "rewind" their genetic memory and stimulate a protein network important for development.

Analyzing the green cells at the single cell level, the researchers found that they showed gene activity similar to that of other neural crest cells. Moreover, they discovered that 40 percent were "quad-potent," or able to become the four cell types typically derived from neural crest cells, while 35 percent were "tri-potent" and could become three of the four. The cells also migrated to the appropriate locations in chick embryos when implanted early in development.

The team then applied a modified version of the technique to skin cells from healthy adults and found that the skin cells became neural crests at a rate similar to the team's previous experiments.

Finally, the investigators used their regimen on skin cells from patients with familial dysautonomia, then compared these familial dysautonomia-neural crest cells to the control neural crest cells made from healthy adults. They identified 412 genes with lower activity levels in the familial dysautonomia-neural crest cells, of which 98 are involved in processing RNA products made from active genes.

According to the authors, this new observation offers insight into what goes wrong in familial dysautonomia.

"It seems as though the neural crest cells created directly from patient skin cells show more of the characteristics of familial dysautonomia than the neural crest cells we created previously from induced pluripotent stem cells," says Lee. "That means they should be better predictors of what happens in a particular familial dysautonomia patient, and whether or not a potential treatment will work for any given individual."

The method they devised should also be applicable to skin cells taken from people with any of the other diseases that result from dysfunctional neural crest cells, such as congenital pain disorders and Charcot-Marie-Tooth diseases, Lee says.

Link to article: http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2014.07.013