Células madre mejoran la eficacia de la radioterapia en el cáncer

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20150915/abci-granada-cancer-celula-201509151022.html

Las células mesenquimales son capaces de alojarse en el interior del tumor y, cuando se activan mediante radioterapia, secretan citoquinas y proteínas supresoras tumorales, que producen una mejora muy significativa en el efecto biológico de la radiación ionizante sobre los tumores.

La imagen muestra cuatro animales con dos tumores cada uno. Las fotografías son representativas del crecimiento de los tumores en los grupos Control (sin tratar), tratados sólo con radioterapia (RT), tratados con células mesenquimales (MSC) y tratados con la combinación de células mesenquimales y radioterapia (RT+MSC). Las flechas indican los tumores que han recibido el tratamiento con radioterapia, el tumor contralateral no tratado es representativo del efecto de vecindad

Las células madre mesenquimales (MSC) pueden servir como agentes potenciadores de los efectos locales y sistémicos de la radioterapia, es decir, aquellos que afectan al tumor irradiado y a las células tumorales situadas a distancia de las irradiadas.

Este importante descubrimiento, realizado por un equipo internacional de científicos, liderado por la Universidad de Granada (UGR) y publicado en la revista «Oncotarget», podría servir para lograr una radioterapia más efectiva, y sugiere que la radioterapia podría ser, además de un tratamiento local y regional exitoso, también una nueva modalidad terapéutica en el cáncer sistémico.

Las MSC son un tipo de células madre, presentes en una amplia variedad de tejidos (médula ósea, sangre y tejido del cordón umbilical, piel, tejido graso o muscular…) y capaces de producir distintas células especializadas que se encuentran en los tejidos del cuerpo humano. Por ejemplo, se pueden diferenciar (o especializar) en células de cartílago (condrocitos), células óseas (osteoblastos) y células grasas (adipocitos).

Los investigadores han estudiado la sensibilidad celular al efecto de vecindad o espectador (efecto que se produce en células cercanas a las directamente expuestas a la radiación), utilizando para ello un conjunto de líneas de células cancerosas y las células madre mesenquimales derivadas del estroma del cordón umbilical, incluyendo la activación de MSC con radioterapia.

El equipo de la UGR

Como explica el autor principal de esta investigación, José Mariano Ruiz de Almodóvar, «las MSC poseen un enorme potencial para el tratamiento de cánceres, ya que son capaces de alojarse en el interior de los tumores y cuando son preactivadas, o cuando se activan directamente mediante radiación 'in vivo', secretan citoquinas y proteínas supresoras de tumores, que producen una mejora muy significativa en los mecanismos del control que la radiación ionizante ejerce sobre los tumores».

El trabajo, realizado sobre modelos tumorales implantados en el ratón, ha demostrado experimentalmente que cuando se combina la radioterapia con el tratamiento con células MSC tanto en los tumores irradiados, como en los situados a cierta distancia de los irradiados, se reduce la velocidad de crecimiento tumoral a causa de la disminución del índice de proliferación del tumor y del incremento de la muerte de las células neoplásicas.

Una terapia celular controla un mieloma múltiple resistente a todos los tratamientos

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20150910/abci-mieloma-cura-nejm-201509091924.html

Este tipo de inmunoterapia ha demostrado ser eficaz en pacientes con leucemia linfática crónica y linfoblástica aguda.

Un paciente con mieloma múltiple cuyo cáncer había dejado de responder después de nueve diferentes tratamientos ha experimentado una remisión completa después de recibir una terapia celular personalizada en una investigación conocida como CTL019 desarrollada por un equipo de la Universidad de Pennsylvania (EE.UU.). El tratamiento, que combina quimioterapia y trasplante autólogo de células madre, es una estrategia diseñada para atacar y destruir las células que producen este tipo de tumor, y ya había demostrado ser eficaz en leucemia. Los hallazgos se publican en «The New England Journal of Medicine».

Antes de ser tratado con la terapia celular, el paciente ya había recibido nueve regímenes de tratamiento diferentes desde su diagnóstico, incluyendo un trasplante autólogo de células madre, que solo había controlado su enfermedad durante unos meses. Su médula ósea estaba casi en su totalidad invadida por células cancerosas cuando entró en el estudio. El paciente, que ha sido el primero en ser tratado como parte de este ensayo, permanece en remisión más 12 meses después de recibir esta terapia.

«No podríamos estar más contentos con la respuesta al tratamiento en este paciente», señala el autor principal del estudio, Alfred Garfall. «Creemos que las células CTL019 marcan la diferencia, ya que no esperábamos una remisión duradera con un único trasplante teniendo en cuenta la respuesta transitoria de este paciente a su primer trasplante».

«La universidad de Penn es pionera en inmunoterapia a través de terapia celular consistente en utilizar linfocitos T de los pacientes con un cáncer, modificarlos y transformarlos en “células asesinas” para el tumor», explica Mª Victoria Mateos, del hospital Clínico Universitario de Salamanca. Este tipo de inmunoterapia, señala, ha demostrado ser eficaz en pacientes con leucemia linfática crónica y linfoblástica aguda, porque la modificación de los linfocitos T hace que los convierta en «asesinos» para las células tumorales que expresan en su superficie un marcador CD19, muy presente en la leucemia linfática crónica y linfoblástica aguda.

La terapia celular CTL019 se basa en las propias células T de cada paciente, que se obtienen a través de un procedimiento similar a la diálisis. A continuación, explican los investigadores, se reprograman las células para que tengan la capacidad de ‘cazar’ y destruir las células tumorales una vez que se trasfunden al paciente. Para ello, se desactiva el sistema inmune del enfermo y se trasplantan las nuevas células diseñadas que contienen una proteína similar al anticuerpo llamada receptor de antígeno quimérico (CAR) que está diseñado para dirigirse a la proteína CD19 que se localiza sobre la superficie de las células B, incluyendo las células B cancerosas que son propias de diferentes tipos de leucemia y linfoma.

En esta ocasión se diseñó un enfoque diferente para la terapia en el mieloma, añadiendo a la infusión de las propias células madre del paciente tras melfalan, que es una quimioterapia, seguida de trasplante autólogo e infusión de este tipo de linfocitos T. «Había un cierto escepticismo sobre si una terapia CD19 dirigida funcionaría en esta enfermedad, ya que casi la totalidad de las células plasmáticas tumorales de los pacientes no expresan CD19», señala el autor principal del estudio, Edward Stadtmauer.

«Es una prueba de concepto», confirma la doctora Mateos. «Lo que es llamativo es que la duración de la respuesta después de esta estrategia es superior a la obtenida tras la línea anterior de tratamiento, lo cual es sorprendente», afirma.

Lo más interesante, añade, es que «representa el punto de partida para que la inmunoterapia, de moda en el tratamiento de todos los tumores hematológicos y no hematológicos, llegue al mieloma y de hecho, tenemos ya anticuerpos monoclonales efectivos para el tratamiento del mieloma». Mateos es de la opinión que esta estrategia de inmunoterapia celular tiene que «empezar a formar parte de las líneas de investigación de todos los grupos para explotar el potencial de las células inmunes de cada paciente y que dichas células ayuden a controlar la enfermedad junto a los tratamientos actuales».

Cerebros en miniatura para estudiar el autismo

Fuente: http://abcblogs.abc.es/cerebro/public/post/cerebros-de-laboratorio-en-miniatura-para-estudiar-el-autismo-16915.asp/

A partir de células de la piel de personas con autismo y de sus familiares, investigadores de la universidad de Yale han logrado desarrollar en el laboratorio cerebros diminutos en 3-D que recapitulan el primer trimestre del desarrollo cerebral en esta patología. Gracias a estos “organoides”, como se los denomina, han podido observar las diferencias en el desarrollo del cerebro comparándolo con los minicerebros obtenidos de sus familiares no afectados por esta patología.

Así han podido ver que en los organoides obtenidos a partir de la piel de 4 pacientes tenían alterada la expresión de genes que controlan el desarrollo neuronal, una proliferación celular mayor de lo normal, un exceso de neuronas inhibitorias y un desarrollo de las sinapsis alterado. El trabajo se publicó en el mes de julio en la revista “Cell”.

Hace dos años, un equipo internacional de investigadores, liderados por el austriaco Juergen Knoblich, logró por primera vez obtener en el laboratorio este tipo de pequeños cerebros del tamaño de un guisante que reflejaban de forma bastante fiel las primeras etapas del desarrollo del cerebro humano. El “fascinante” trabajo, como lo calificaron varios científicos internacionales, se publicó en la prestigiosa revista “Nature”.

Este “organoide cerebral”, como le denominaron sus creadores, se obtiene a partir de un cultivo de tejido de células de la piel que se convierten en células madre pluripotentes, capaces de dar lugar a las células cerebrales. Y en lugar de reordenarse de forma caótica, se vio que forman una estructura esférica que recapitula en parte las primeras etapas de la organización del cerebro humano y en concreto de la corteza cerebral.

Este abordaje ayuda a superar algunas de las limitaciones actuales del estudio de las enfermedades neurológicas y de los trastornos del desarrollo utilizando modelos animales, como ratones, que no comparten la complejidad del cerebro humano. Las limitaciones de estos modelos y la complejidad de los trastornos del espectro autista dejan más de un 80% de los casos de autismo sin atribuir a una causa genética clara.

Los organoides muestran la organización interna compleja del cerebro humano, con la proliferación de células inmaduras (rojo) y una capa circundante de neuronas en proceso de maduración (verde).

Por eso, los investigadores, en lugar de partir de la genética y recurrir a los enfoques tradicionales, se han servido de esta nueva técnica para estudiar la biología de la enfermedad en sí y a partir de ahí tener un acceso al genoma, como explica Flora Vaccarino, de Yale.

Las características clínicas del autismo son complejas y de gran alcance, por lo que la perspectiva de encontrar factores subyacentes comunes es pequeña. Por eso los investigadores se centraron en aproximadamente una quinta parte de los pacientes de autismo que comparten un rasgo distintivo en correlación con la gravedad de la enfermedad: un cerebro agrandado.

Después de aislar las células de la piel de estas personas, así como de sus padres no afectados para proporcionar un punto de comparación, los investigadores convirtieron las células de la piel en células madre pluripotentes inducidas, que luego dieron lugar al cerebro en miniatura.

Estos “organoides cerebrales” tienen unos pocos milímetros de diámetro, pero imitan los conceptos básicos de desarrollo temprano del cerebro humano, que corresponde aproximadamente a los primeros meses de gestación. Cuando los investigadores analizaron los organoides de los pacientes, descubrieron redes de expresión alteradas en genes que controlan el desarrollo neuronal. Los organoides de los pacientes mostraron una sobreproducción inesperada de neuronas inhibitorias que reducen la actividad neuronal, mientras que las excitatorias no se vieron afectadas, lo que lleva a un desequilibrio entre esos dos tipos de neuronas.

Sorprendentemente, mediante la supresión de la expresión de un solo gen, cuya expresión se incrementó anormalmente en los organoides de los pacientes, los investigadores fueron capaces de corregir este desequilibrio, lo que supone un primer paso hacia intervenciones terapéuticas que restauren el equilibrio neuronal.

Con la tecnología actual, los organoides cerebrales humanos sólo recapitulan las primeras etapas de desarrollo del cerebro, pero los esfuerzos para extender su crecimiento a las etapas posteriores están en marcha, lo que permitirá obtener nuevas perspectivas sobre la enfermedad. Los investigadores están utilizando sus datos para tratar de encontrar cambios epigenéticos, en los que interviene el entorno, responsables de las alteraciones de la expresión génica y el desequilibrio neuronal observado en el estudio.

Células madre más seguras para su uso terapéutico

Fuente: http://genetica.diariomedico.com/2015/08/28/area-cientifica/especialidades/genetica/celulas-madre-mas-seguras-para-su-uso-terapeutico

Investigadores del CNIO han descubierto un método para reducir el estrés celular causado por diferenciación en células madre.

Células dañadas (en rojo) debido al estrés.

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) podrían haber encontrado un método para reducir el estrés celular durante la diferenciación. Este estrés causa daños en el genoma de la célula, que la hace más volátil, y gracias a este descubrimiento se plantean ahora terapias con células madre más seguras. El trabajo ha sido publicado en Nature Communications.

En 2006 el científico japonés Shinya Yamanaka consiguió generar por primera vez células madre en laboratorio, y estas eran capaces de diferenciarse a cualquier tipo de célula. Sin embargo, la reprogramación celular dañaba el genoma de la célula, derivando en ciertos fallos de seguridad en éstas como la posibilidad de mutaciones. Si bien esto se sabía que ocurría, no se conocía el porqué. Un equipo de investigación liderado por Óscar Fernández-Capetillo, jefe de Inestabilidad Genómica en el CNIO, ha encontrado la razón y ha elaborado un método para paliar esos daños.

Cada vez que una célula madre se somete a diferenciación, esta sufre un estrés importante al dividirse. El equipo de Fernández-Capetillo incrementó la producción de la proteína Chk1, que repara los daños en el ADN debidos a la replicación. Además incrementaron el medio en el que las células son alimentadas con nucleósidos, la base para construir ADN.

La simplicidad con la que el nucleósido se puede implementar hace que la mayoría de laboratorios del mundo que trabajan con células madre puedan contribuir al campo de la biología regenerativa. Además de investigadores del CNIO, han participado en el estudio la Universidad Pompeu Fabra en Barcelona, el Instituto Pasteur en París y la Universidad de Toronto.

Un cambio en los métodos de cultivo produce células madre más seguras en medicina regenerativa

Fuente: http://www.lukor.com/ciencia/20150826/un-cambio-en-los-metodos-de-cultivo-produce-celulas-madre-mas-seguras-en-medicina-regenerativa/

El hallazgo desvela por qué el proceso de transformación de células diferenciadas a células madre resulta en importantes daños en el ADN. Los investigadores logran corregir este daño mediante una sencilla modificación de los medios de cultivo, lo que produce células madre potencialmente más seguras para su uso en medicina regenerativa.

Tejidos dañados como los del páncreas, el corazón o el tejido neuronal que se regeneran para tratar enfermedades cardiovasculares, diabetes o neurodegenerativas. Este es uno de los ambiciosos escenarios a los que aspira la medicina regenerativa, que se perfila como una de las grandes promesas de la biomedicina del S.XXI para el tratamiento de una larga lista de enfermedades de la sociedad actual. El centro de atención está en el uso de células madre, capaces de producir diferentes tipos celulares o tejidos reparadores.

El 2006 significó un antes y un después en este campo, cuando el japonés Shinya Yamanaka consiguió por primera vez generar en el laboratorio células madre pluripotentes —capaces de convertirse en cualquier tipo celular, sean beta productoras de insulina (páncreas) o cardiomiocitos (corazón), y bautizadas como iPS por sus siglas en inglés— a partir de células adultas. Esta técnica de reprogramación celular eliminaba uno de los grandes dilemas éticos de la época: hasta la fecha las células madre pluripotentes solo se podían obtener a partir de embriones, y para ello había que destruirlos.

Pero, como dice Óscar Fernández-Capetillo, jefe del Grupo de Inestabilidad Genómica del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), “la trastienda de esta nueva tecnología es que el método de Yamanaka genera daño en el genoma de las células madre, lo que ha despertado alguna duda sobre la seguridad de estas células”. Si bien el hecho de que el método generaba daño en el ADN de las iPS era conocido, las razones no lo eran.

Imagen que ilustra la presencia de células con estrés replicativo y daño en su ADN (rojo), como las que son detectadas durante el proceso de reprogramación celular.

Según describe un artículo publicado en la revista Nature Communications, liderado por el equipo de Fernández-Capetillo, el origen del daño en el genoma de las células iPS radica en un tipo de estrés muy particular al que quedan sometidas las células durante la reprogramación celular: el estrés replicativo, que ocurre cuando las células aumentan el ritmo de división. Además, y en base a estos descubrimientos, los autores del trabajo han conseguido desarrollar estrategias para reducir este tipo de estrés logrando así células madre pluripotentes con un menor daño en su genoma.

Los resultados representan un importante avance para el posible uso de las células iPS, ya que después de casi una década de su descubrimiento permitirán su obtención de una forma más eficiente, con menos daños en el ADN y potencialmente más seguras.

En el estudio también han participado los grupos del CNIO de Telómeros y Telomerasa, dirigido por María Blasco, y de Supresión Tumoral, liderado por Manuel Serrano; así como grupos de los Institutos Pasteur en París, de la Universidad de Toronto o de la Universidad Pompeu Fabra en Barcelona.

Las naturaleza del daño en el ADN que se observa en las células iPS es motivo de intenso debate desde hace unos años, debido a que este se asocia a reorganizaciones de grandes fragmentos de los cromosomas que podrían ocasionar mutaciones potencialmente peligrosas para su uso clínico.

En un trabajo publicado en Nature, el equipo liderado por María Blasco, que contó con la colaboración del grupo de Fernández-Capetillo, describía en 2009 cómo el daño en el ADN tenía importantes consecuencias en la reprogramación celular al limitar el proceso y hacerlo menos eficiente.

Ahora el equipo de Fernández-Capetillo no solo ha puesto nombre y apellidos al origen del daño, el estrés replicativo, sino que ha conseguido disminuirlo significativamente, lo que potencialmente mejora la seguridad de las células madre inducidas para su uso en biomedicina.

Para reducir el daño en las células madre y conseguir así genomas más estables, los científicos han utilizado una doble aproximación: una genética, en la que incrementan la producción de la proteína Chk1, reparadora de daño en el ADN cuando hay estrés replicativo; otra química, en la que suplementan el medio del que se alimentan las células con nucleósidos, unos compuestos que originan los ladrillos que construyen el ADN.

“De otros trabajos previos del grupo sabíamos que un aporte adicional de nucleósidos disminuye el estrés replicativo, seguramente facilitando la correcta duplicación del ADN a medida que aumenta el ritmo de la división celular durante la reprogramación”, explica Sergio Ruiz, primer firmante del trabajo.

La facilidad de esta estrategia con nucleósidos hace que pueda implementarse de manera sencilla por los laboratorios de todo el mundo que trabajan con iPS, y de este modo contribuir significativamente al campo de la biología regenerativa, una de las mayores esperanzas en biomedicina para este siglo.

El estudio ha contado con la financiación de la Unión Europea a través del Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés), el Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España, el Howard Hughes Medical Institute y la Fundación Botín y Banco Santander, a través de Santander Universidades, entre otros.

Artículo de referencia:

Limiting replication stress during somatic cell reprogramming reduces genomic instability in induced pluripotent stem cells. Sergio Ruiz, Andres J. Lopez-Contreras, Mathieu Gabut, Rosa M. Marion, Paula Gutierrez-Martinez, Sabela Bua, Oscar Ramirez, Iñigo Olalde, Sara Rodrigo-Perez, Han Li, Tomas Marques-Bonet, Manuel Serrano, Maria A. Blasco, Nizar N. Batada, Oscar Fernandez-Capetillo. Nature Communications (2015). doi: 10.1038/ncomms9036

Las células madre derivadas de la placenta podrían tratar enfermedades oculares

Fuente: http://oftalmologia.diariomedico.com/2015/08/21/area-cientifica/especialidades/oftalmologia/las-celulas-madre-derivadas-de-la-placenta-podrian-eliminar-enfermedades-oculares

Las células madre mesenquimales son conocidas por renovarse y diferenciarse en una amplia variedad de tipos de célula. Un equipo de investigadores en Corea del Sur ha logrado trasplantar estas células de una membrana amniótica de la placenta humana a ratones con retinopatía inducida en laboratorio. El estudio será publicado por Cell Transplantation.

El tratamiento buscaba suprimir la angiogénesis (crecimiento de los tubos sanguíneos), que se sabe causa varias enfermedades en los ojos como retinopatía diabética y degeneración macular asociada a la edad. Finalmente, el trasplante se logró con éxito y las células migraron a las retinas suprimiendo la neovascularización.

Además, las células madre mesenquimales han demostrado poder modular la respuesta inmune y reducir inflamaciones locales. Estas células pueden aislarse de muchas otras zonas y han demostrado ser beneficiosas en tratamientos para diferentes tipos de enfermedades.

Jisook Moon, del departamento de Biociencia Aplicada e Ingeniería en CHA University (Corea del Sur), y coautor del estudio, explica que las células madre mesenquimales derivadas de la placenta tienen unas importantes funciones inmunomoduladoras. Estas células fueron administradas por vía intraperitoneal y el descubrir células en la retina ilustra su habilidad para migrar de donde estén al tejido dañado.

Para concluir su estudio, los investigadores advierten que se necesitan futuros estudios para confirmar los efectos de estas células de la placenta en enfermedades neovasculares. Sin embargo, gracias a este estudio se conocen ahora mejor los mecanismos por los cuales estas células ejercen sus efectos terapéuticos.

Descubren cómo evitar el rechazo en el trasplante de células iPS

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20150820/abci-celulas-madre-degeneracion-macular-201508201349.html

Los resultados podrían ser un gran en paso en el uso de las terapias celulares para la degeneración macular.

Las terapias con células madres son una esperanza para muchas enfermedades

Uno de los problemas con el empleo de las células madre pluripotentes inducidas o iPS radica en que, a pesar de su capacidad de convertirse en cualquier tipo de células, cuando se trasplantan son rechazadas por el organismo receptor. Pero ahora el problema podría haberse resuelto, asegura un equipo de científicos encabezado por biólogos de la Universidad de California-San Diego (EE.UU.), que ha descubierto una clase importante de iPS humanas que evitan el rechazo inmunológico. Los científicos han encontrado que estas células no pueden ser rechazadas por el sistema inmune si se convierten en células de epitelio pigmentario retiniano destinadas para el ojo.

Su descubrimiento, que se publica en «Cell Stem Cell», es un nuevo paso en el desarrollo de terapias con células madre humanas para tratar la degeneración macular, la principal causa de ceguera y discapacidad visual en adultos. Se estima que de 30 a 50 millones de personas en todo el mundo se ven afectados por esta enfermedad degenerativa.

El equipo de Yang Xu, descubrió en 2011 que a pesar de que las células iPS se deriven de las propias células de una persona, la expresión de un gen anormal puede causar que el sistema inmune las rechace. Esto podría haber sido un gran impedimento para el uso seguro de estas células, consideradas como candidatos particularmente atractivos para terapias con células madre, ya que pueden diferenciarse en una amplia variedad de tipos de células, no se derivan de tejido embrionario y no están sujetos a restricciones éticas que limitan el uso de células madre embrionarias humanas.

Gracias al trabajo con ratones ‘humanizados’ que tienen un sistema inmunológico humano funcional capaz de fabricar un rechazo inmune ante células derivadas de células madre embrionarias humanas, el equipo de Xu ha investigado las respuestas inmunes humanas a las células madre.

En sus experimentos, los investigadores desarrollaron una variedad de tipos de células iPS humanas y probaron las respuestas inmunes en ratones humanizados con el sistema inmune del mismo individuo. Así descubrieron que las células de músculo liso eran altamente ‘inmunogénicas’, es decir, que eran rechazadas por el sistema inmune de los ratones humanizados, mientras que las células del epitelio pigmentario de la retina eran toleradas por el sistema inmune, incluso cuando se trasplantaba en zonas del cuerpo en teoría con un entorno propicio al rechazo inmunológico.

De esta forma demostraron que la expresión anómala de los antígenos inmunogénicos en las células del músculo liso, pero no en las del epitelio pigmentario de la retina, era lo que promovía esta diferente inmunogenicidad.

«El rechazo inmunológico es un reto importante en la terapia de células madre», asegura Xu. Por eso, añade, «nuestro hallazgo de la ausencia de rechazo inmune en las células del epitelio pigmentario de la retina derivadas de células iPS humanas apoya la viabilidad del uso de estas células para el tratamiento de la degeneración macular. Sin embargo, el medio ambiente inflamatorio asociado con la degeneración macular podría ser un obstáculo adicional que hay que superar para que la terapia celular tenga éxito».

Crean un cerebro con la capacidad del de un feto de cinco semanas

Fuente: http://www.tendencias21.net/Crean-un-cerebro-con-la-capacidad-del-de-un-feto-de-cinco-semanas_a40961.html

Científicos de la Universidad Estatal de Ohio (EE.UU.) han desarrollado en laboratorio un cerebro humano del tamaño de una goma de borrar, con la capacidad del de un feto de cinco semanas. Contiene el 99 por ciento de los genes de éste, y casi todas las partes que lo integran, como la médula espinal e incluso una retina, a excepción de un sistema vascular.

Algunas de las partes del cerebro organoide: hemisferio cerebral, pedúnculo óptico y curva cefálica, todas ellas propias del cerebro fetal.

Científicos de la Universidad Estatal de Ohio (OSU, EE.UU.) han desarrollado un modelo de cerebro humano casi completo, que tiene la madurez cerebral de un feto de cinco semanas. 

El cerebro-organoide, diseñado a partir de células de piel humana adulta, es el modelo de cerebro humano más completo desarrollado hasta ahora, según René Anand, profesor de química biológica y farmacología en la universidad. 

El cerebro creado en laboratorio, aproximadamente del tamaño de una goma de borrar, tiene una estructura identificable y contiene el 99 por ciento de los genes presentes en el cerebro fetal humano. Este sistema permitirá pruebas éticas y más rápidas y precisas de medicamentos experimentales antes de las pruebas clínicas y avanzar en los estudios de las causas genéticas y ambientales de los trastornos del sistema nervioso central. 

"No sólo parece un cerebro en desarrollo, sino que sus diversos tipos de células expresan casi todos los genes que expresa un cerebro", dice Anand en la información de OSU. 

Anand, que estudia la asociación entre los receptores nicotínicos y los trastornos del sistema nervioso central, decidió desarrollar el cerebro después de encontrarse con resultados decepcionantes en un estudio con roedores de un fármaco experimental para el autismo. Con un presupuesto muy reducido en comparación con el de otros proyectos similares, añadió ingeniería de células madre a su programa de investigación. Cuatro años más tarde, había construido una réplica del cerebro humano. 

Lo más importante que falta en este modelo es un sistema vascular. Lo que hay -una médula espinal, las principales regiones del cerebro, múltiples tipos de células, circuitos de señalización e incluso una retina- tiene el potencial de acelerar drásticamente el ritmo de la investigación en neurociencias, dice Anand, también profesor de neurociencia. 

La conversión de células de la piel adultas en células pluripotenciales -células madre inmaduras que pueden ser programadas para convertirse en cualquier tejido del cuerpo- es un área de la ciencia de rápido desarrollo que hizo ganar al investigador que descubrió la técnica, Shinya Yamanaka, el Premio Nobel en 2012. 

"Una vez que una célula se encuentra en ese estado pluripotente, puede convertirse en cualquier órgano -si se sabe qué hacer para ayudar a que se convierta en ese órgano", dice Anand. "El cerebro ha sido el santo grial, debido a su enorme complejidad en comparación con cualquier otro órgano. Otros grupos están tratando de hacer lo mismo." 

Anand utilizó técnicas para diferenciar las células madre pluripotentes en células que están diseñadas para convertirse en tejido neural, componentes del sistema nervioso central u otras regiones del cerebro. 

"Ofrecemos el mejor entorno y condiciones que reproducen lo que está pasando en el útero para hacer que el cerebro sea posible", dice sobre el trabajo que completó con su colega Susan McKay, investigadora en química biológica y farmacología.

Se tarda unos 15 semanas en construir un modelo como este, con la capacidad de un cerebro fetal de 5 semanas. Anand y McKay han dejado que el modelo siga creciendo hasta las 12 semanas, observando los esperados cambios de maduración en el camino. "Si lo dejamos llegar hasta las 16 o 20 semanas, podría completarse el 1 por ciento de genes que faltan. Veremos", dice Anand. 

Él y McKay ya han utilizado la plataforma para poner en marcha sus propios proyectos, creando modelos cerebrales organoides de la enfermedad de Alzheimer, el Parkinson y el autismo. Tienen la esperanza de que, con un mayor desarrollo y la adición de un suministro de sangre por bombeo, el modelo pueda ser utilizado para estudios sobre accidentes cerebrovasculares. El sistema ofrece también una nueva plataforma para el estudio de la enfermedad de la Guerra del Golfo, la lesión cerebral traumática y el trastorno de estrés post-traumático. 

Anand espera que su modelo del cerebro pueda incorporarse al programa Microphysiological Systems, una plataforma que la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa está desarrollando mediante el uso de tejido humano diseñado para imitar los sistemas fisiológicos humanos. 

Anand y McKay son co-fundadores de una empresa de nueva creación, NeurXstem, para comercializar el cerebro-organoide, y no han publicado su investigación, pendiente de una patente. Por ello han recibido críticas de otros científicos, consultados por The Guardian, que consideran que no se puede valorar su descubrimiento sin saber más datos. 

Recientemente, un equipo de la Yale School of Medicine de EE.UU. ha logrado convertir células de la piel de pacientes con autismo en células madre, y cultivarlas en laboratorio para producir pequeños cerebros, que han revelado mecanismos inesperados subyacentes al autismo.

Fabrican en un laboratorio una réplica 'casi' perfecta de un cerebro humano

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20150819/abci-cerebro-celula-madre-alzheimer-201508181805.html

Contiene el 99%de los genes presentes en el cerebro fetal humano y permitirá avanzar en terapias para el alzhéimer y el párkinson.

En la imagen se pueden ver estructuras identificables: el hemisferio cerebral, el tallo óptico y la flexura cefálica, una curva en la región del cerebro medio, todas características del cerebro fetal humano.

Un cerebro humano en un plato de laboratorio. Un organoide diseñado a partir de células de piel humana adulta y que constituye el modelo del cerebro humano más completo desarrollado hasta ahora. Eso es lo que ha logrado el equipo de René Anand, de la Universidad Estatal de Ohio (EE.UU.). Su cerebro tiene una madurez similar a la del cerebro de un feto de cinco semanas de edad.

Aproximadamente del tamaño de un borrador de lápiz, el cerebro tiene una estructura muy definida y contiene el 99% de los genes presentes en el cerebro fetal humano. Los expertos creen que su ‘criatura’ permitirá probar, de una manera más ética, rápida, precisa y eficaz, medicamentos experimentales para enfermedades tan necesitadas como el alzhéimer o el párkinson y avanzar en el conocimiento de las posibles causas genéticas y ambientales de la mayoría de los trastornos del sistema nervioso central.

«No sólo podemos ver cómo se desarrolla un cerebro, sino también sus diversos tipos de células que expresan casi todos los genes de un cerebro», subraya Anand. Desde hace muchos años, añade, «hemos tratado de resolver problemas complejos de la enfermedad cerebral y, ahora, este modelo tiene un grandísimo potencial para la salud humana, ya que nos ofrece más y mejores opciones para probar y desarrollar terapias en modelos diferentes a los animales».

Hace cuatro años, tras fracasar con una prometedora molécula para el autismo después de sus ensayos en ratones, Anand decidió fabricar su propio modelo de biología neuronal humana. Su réplica del cerebro humano es casi perfecta; ‘casi’ porque carece de un sistema vascular. Pero contiene una médula espinal, las principales regiones del cerebro, múltiples tipos de células, la señalización de circuitos e incluso una retina. ‘Casi’ un cerebro completo.

Sus aplicaciones en la investigación médica son, según Annand, múltiples. Por ejemplo, en las enfermedades del sistema nervioso central permitirán estudios de susceptibilidad para determinar las causas genéticas o puramente ambientales. Por ejemplo, «la ciencia genómica infiere que hay hasta 600 genes que dan lugar al autismo, pero, hasta aquí llegamos –afirma-. Las correlaciones matemáticas y los métodos estadísticos son insuficientes para, por sí mismos, identificar la causalidad. Por eso, es necesario un sistema experimental; es decir, un cerebro humano».

La base de este nuevo organoide es el trabajo de Shinya Yamanaka, Premio Nobel de Medicina de 2012, sobre la capacidad de reprogramar células de la piel adultas en células pluripotenciales, es decir, células madre inmaduras que pueden ser programadas para convertirse en cualquier tejido del cuerpo. «Una vez que una célula se encuentra en ese estado pluripotente puede convertirse en cualquier órgano si se sabe qué hacer para hacer que se convierta en dicho órgano», dijo Anand.

Hasta ahora se habían obtenido hígados, pulmones o corazones, e incluso minicerebros pero como reconoce el investigador, «el cerebro ha sido el santo grial, debido a su enorme complejidad en comparación con cualquier otro órgano».

Gracias a sofisticadas técnicas, que desvelará cuando se publique su investigación, su equipo logró que las células madre pluripotentes fueran capaces de convertirse en tejido neural, los componentes del sistema nervioso central u otras regiones del cerebro. «Se tarda unas 15 semanas en construir un modelo que coincida con el cerebro de un feto de cinco semanas de edad fetal». Anand y su colaboradora Susan McKay han dejado que el modelo siga creciendo hasta las 12 semanas, observando así todos los cambios que se han producido durante la maduración.

Las imágenes de alta resolución del cerebro permiten identificar neuronas activas y sus extensiones de señales portadoras -axones y dendritas- así como astrocitos, oligodendrocitos y microglia. El modelo, explican, también activa marcadores para células que tienen las funciones clásicas excitatorias e inhibitorias en el cerebro y que permiten a las señales químicas viajar a través del órgano.

Los investigadores ya han utilizado la plataforma para poner en marcha sus propios proyectos, la creación de modelos cerebrales organoides de la enfermedad de Alzheimer, de Parkinson y de autismo en el laboratorio, y confían que, con un mayor desarrollo y la adición de un suministro de sangre de bombeo, el modelo podría ser utilizado para estudiar una posible terapia para el accidente cerebrovascular o ictus.

Anand también espera que su modelo del cerebro pueda incorporarse en el programa Microphysiological Systems, una plataforma de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE.UU. que se está desarrollando mediante el uso de tejido humano diseñado para imitar los sistemas fisiológicos humanos. Los resultados de este nuevo avance se presentan durante el Simposio de Investigación 2015 de Salud Militar en EE.UU.

Logran transformar células de piel en neuronas mediante reprogramación exclusivamente química

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/15555/logran-transformar-celulas-de-piel-en-neuronas-mediante-reprogramacion-exclusivamente-quimica/es/

Dos laboratorios en China han tenido éxito independientemente uno del otro en la transformación de células de la piel en neuronas usando solo un “cóctel” de sustancias químicas. Uno de los dos grupos de investigación empleó células humanas de individuos sanos y de pacientes de Alzheimer. El otro grupo usó células de ratones. Los dos estudios refuerzan la idea de que una vía puramente química es una forma prometedora de avanzar en la investigación sobre la reprogramación de células, ya que permite alcanzar los mismos resultados básicos, a juzgar por lo visto, y en cambio es capaz de evitar los problemas técnicos y las preocupaciones de seguridad asociados con la estrategia más popular de reprogramación de células, la basada en el uso de factores de transcripción.

Uno de los retos de forzar a las células a cambiar de identidad es que aquellas que finalmente se obtienen como resultado del proceso pueden parecer normales pero presentar en su interior actividades diferentes a las de sus homólogas que se han formado de manera natural. Las dos investigaciones recientes proporcionan evidencias de que se pueden detectar similares expresiones genéticas, potenciales de acción, y formaciones de sinapsis tanto en las neuronas inducidas por factores de transcripción como en aquellas generadas mediante los cócteles químicos.

El estudio con células humanas lo ha realizado el equipo de la científica Jian Zhao, de los Institutos de Ciencias Biológicas de Shanghai y la Universidad Tongji también en Shanghai. Esta investigación indica además que el protocolo puramente químico puede ser utilizado para generar neuronas a partir de células cutáneas de pacientes con la enfermedad de Alzheimer.

Imagen de neuronas de ratón inducidas químicamente.

El estudio con células de ratón lo ha llevado a cabo el equipo de Hongkui Deng, del Centro de Investigación de Células Madre adscrito a la Universidad de Pekín.

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Aprobado en Estados Unidos el ensayo fase III de un tratamiento de fístulas perianales de TiGenix

Fuente: http://www.telecinco.es/informativos/sociedad/Aprobado-Unidos-III-tratamiento-TiGenix_0_2031750113.html

La Agencia Americana del Medicamento (FDA, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos ha aprobado el estudio fase III de registro de Cx601, una terapia basada en células madre alogénicas para el tratamiento de fístulas perianales complejas en pacientes con enfermedad de Crohn.

El proceso se ha realizado bajo la Evaluación Especial de Protocolo (SPA, por sus siglas en inglés). Cx601 es un tratamiento en forma de suspensión de células madre alogénicas expandidas derivadas del tejido adiposo, suministrado mediante una inyección intramuscular.

La vicepresidenta de Asuntos Regulatorios y Calidad de TiGenix, la doctora María Pascual, ha afirmado que este producto "constituye un mecanismo de acción novedoso para el tratamiento de fístulas perianales, enfermedad que todavía no tiene cura. Tan solo en Estados Unidos, cada año más de 50.000 nuevos pacientes buscan un tratamiento efectivo para esta enfermedad debilitante".

El objetivo del estudio es la remisión, es decir, el cierre de todos los tractos externos tratados después de comprensión suave y la ausencia de abscesos de más de 2 centímetros en los 224 pacientes que participarán en el ensayo. En Europa ya se está realizando un ensayo en fase III con el mismo objetivo, cuyos resultados se esperan a finales de este trimestre.