Primer trasplante de retina fabricada con células de piel para curar la ceguera

Fuente: http://www.abc.es/sociedad/abci-primer-trasplante-retina-fabricado-piel-para-curar-ceguera-201604262237_noticia.html

La responsable del Instituto Riken, Masayo Takahashi, una de las impulsoras del primer implante mundial de células iPS en humanos.

La medicina regenerativa, la disciplina que busca fórmulas para reparar los órganos dañados del organismo humano, abrió una nueva y trascendental etapa hace dos años.

Científicos del Instituto Riken de Japón implantaron en una paciente tejido de retina fabricado en el laboratorio a partir de una pequeña muestra de su piel.

Era la primera vez que se realizaba un trasplante tan especial para intentar curar la degeneración macular. Pero, sobre todo, era la primera vez que se probaba en humanos un implante fabricado con células iPS.

Los investigadores generaron células madre iPS, con capacidad para convertirse en cualquier tejido, y así obtener la nueva retina. Después, con ese tejido se reemplazó quirúrgicamente parte de la mácula lútea (la principal capa fotorreceptora de la retina). La paciente tenía 70 años y sufría degeneración macular asociada a la edad, la principal causa de ceguera entre la población mundial.

El «padre» de esta técnica revolucionaria recibió hace dos años el premio Nobel de Medicina, no solo por las esperanzas que abría en medicina regenerativa, sino porque zanjó de un plumazo todos los debates éticos en torno a la utilización de células madre de embriones.

Shinya Yamanaka demostró que insertando unos cuantos genes podía transformar una célula de la piel en una que se comportara como si fuera embrionaria. Ese nuevo tipo celular, que llamó iPS, fue el punto de partida para generar en el laboratorio neuronas, células musculares, cardiacas... para reparar cualquier órgano dañado y tratar enfermedades incurables. Las células iPS se convirtieron en la alternativa ética de las células madre de embriones, las únicas hasta la fecha que poseían la capacidad para transformarse en cualquier tipo celular.

Desde su hallazgo en el laboratorio quedaba el paso más importante: demostrar que la técnica funciona y es segura para los enfermos. Y esto es lo que han hecho los médicos del Instituto Riken de Japón. El ensayo clínico con células iPS se autorizó hace más de un año, pero hasta recientemente no se hizo el primer tratamiento.

La paciente con degeneración macular que se operó, era la primera de un ensayo clínico con seis voluntarios que podría significar un antes y un después en el tratamiento de la ceguera y también en la historia de la medicina personalizada.

La elección de la degeneración macular, entre todas las enfermedades, no ha sido casual. Desde su descubrimiento, se ha temido que la utilización de esta técnica pueda elevar el riesgo de cáncer. De manera que se ha optado por tratar problemas del ojo para vigilar lo que ocurría en uno de nuestros órganos más visibles.

Los médicos vigilaron y continuarán haciéndolo a su paciente durante cuatro años (ya se cumplieron dos). La idea es que si el implante provocara el desarrollo de células malignas después del trasplante sería relativamente sencillo aniquilarlas con un tratamiento láser. Si se hubiera probado para regenerar el corazón, por ejemplo, habría sido mucho más difícil vigilar este potencial riesgo.

Por eso, la prioridad de este primer ensayo no es tanto que la paciente recupere la vista como demostrar que se trata de un proceso seguro. Dado que la paciente ya había perdido la mayor parte de sus células responsables de la visión, el trasplante solo podría permitir una ligera mejoría de la vista o ralentizar su pérdida, han explicado los investigadores japoneses.

Minicerebros para estudiar cómo afecta el Zika durante el embarazo

Fuente: http://www.elmundo.es/salud/2016/04/22/5719e999e2704e13778b45c9.html

Minicerebro infectado por Zika. En verde, las células progenitoras neurales afectadas.

Un nuevo abordaje de estudio para conocer más sobre el virus Zika: a través de minicerebros cultivados en laboratorio, tal y como propone un grupo de estudiantes e investigadores de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore (EEUU). Sus resultados son una muestra más de que, efectivamente, "esta infección puede producir microcefalia, ya que ataca a las células progenitoras neurales que construyen el cerebro y las convierte en 'fábrica' de virus". Así lo relatan los autores en un artículo que acaba de publicar la revista Cell.

La idea surge del hijo de dos científicos de la Johns Hopkins y otros dos estudiantes de secundaria de dicha universidad mientras hacían prácticas de verano en investigación. Se les ocurrió crear un equipo para el cultivo de los minicerebros con una impresora en tres dimensiones, con la intención de estudiar trastornos cerebrales como el Parkinson. "Llevamos tres años trabajando en la consecución de un mejor modelo de investigación del desarrollo del cerebro", señala Hongjun Song, profesor de Neurología y Neurociencia en la facultad de Medicina de la Johns Hopkins. "Es una suerte haberlo podido utilizar para el estudio del Zika, que ahora supone una gran crisis para la salud pública". Como señalan los autores en su artículo, "se trata de un modelo más realista (es tridimensional) que confirma lo que ya sospechábamos por los resultados en los cultivos de dos dimensiones, es decir, que Zika produce microcefalia. ¿Cómo? "Atacando principalmente a las células progenitoras neurales que construen el cerebro y convirtiéndolas en 'fábricas' de virus".

En los últimos años, varios grupos de investigadores han comenzado a crear órganos minúsculos a partir de células madre humanas para obtener un mejor estudio del desarrollo de los mismos y de determinadas enfermedades y así poder caminar más rápido hacia nuevas dianas de tratamiento. Sin embargo, apunta Song, "las técnicas existentes para 'engendrar' un minicerebro son muy limitadas por la complejidad del mismo, su alto coste y los complicados protocolos requeridos".

Aunque los minicerebros son tan pequeños como el tamaño de la cabeza de un alfiler, los biorreactores que se utilizan para su crecimiento son mucho mayores, como una lata de refresco. Esto encarece el proceso, ya que hay que costear los nutrientes necesarios para cultivar las células madre humanas en laboratorio y los factores de crecimiento químicos necesarios para la formación del órgano. "Pocos laboratorios podían permitirse el lujo de producir suficientes minicerebros como para comenzar una investigación", apunta Song.

A raíz de la idea de los tres estudiantes de secundaria, Song y su esposa Guo-Li Ming, también científica de la Johns Hopkins y profesora de Neurología, Neurociencia y Psiquiatría, han inventado una manera de mejorar los biorreactores, con impresoras 3D. Es cierto que "el proceso no ha sido tan sencillo, hemos dedicado tres años a este trabajo", reconoce uno de los artífices de la idea, uno de los estudiantes, Xuyu Qian.

Con el nuevo biorreactor, denominado llama Spin, este equipo de científicos ha desarrollado tres tipos de minicerebros que imitan la parte delantera, la central y la posterior de un cerebro humano y en ellos han estudiado el virus Zika durante los 100 días de su supervivencia. "Uno de los aspectos que pudimos observar se centró en los efectos de la exposición al Zika en las diferentes etapas del embarazo", expone Ming. Cuanto más temprano se producía la infección, más graves eran sus efectos: abortos involuntarios, daños cerebrales y microcefalia. Los investigadores constataron que el virus prefería infectar a las células progenitoras neurales de los minicerebros, es decir, especialmente durante el desarrollo del cerebro, en el primer trimestre del embarazo. "Usando la nueva técnica con la infección del Zika, hemos visto que tenemos el sistema perfecto para estudiar el impacto del virus", afirma Song.

"Los datos que hemos obtenido sobre el virus Zika ponen de manifiesto el poder de este sistema tecnológico para estudiar las diferentes etapas de la enfermedad y observar los mecanismos que hay detrás de la infección", agrega este especialista.

Tras comprobar en laboratorio las consecuencias de la exposición al virus Zika durante la gestación, este equipo de científicos tiene ya un siguiente proyecto. "Queremos probar en los minicerebros fármacos ya aprobados por la Agencia Americana del Medicamento (FDA) para otras condiciones para ver si se podría proporcionar cierta protección contra Zika".

Las terapias con células madre podrían no ser totalmente seguras

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-terapias-celulas-madre-pueden-no-seguras-201604142006_noticia.html

Las células madre que se van a emplear en un paciente deben ser revisadas para comprobar que no portan mutaciones en el ADN mitocondrial.

Cultivo celular de iPS de humanos.

Según envejecemos, las células de nuestro organismo son menos precisas a la hora de dividirse. Y es que si bien se dividen de forma menos frecuente y más espaciada, cometen más errores a la hora de duplicarse. Es decir, acumulan un mayor número de mutaciones en su ADN. Unas mutaciones que si bien en la gran mayoría de los casos son completamente inofensivas, pueden desencadenar el desarrollo de distintas enfermedades –caso, por ejemplo, del cáncer–. Además, estas mutaciones no solo se acumulan en el ADN del núcleo celular. Y es que como muestra un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de la Salud y las Ciencias de Oregón en Portland (EE.UU.), el ADN de las mitocondrias también acumula mutaciones, lo que puede suponer un riesgo a la hora de utilizar, aun en el futuro, las terapias con células madre.

Concretamente, las mitocondrias son los orgánulos responsables de la producción de energía que requiere la célula. Y de manera similar a como ocurre con las células, contiene su propio ADN, que igualmente se replica en cada división celular y va acumulando mutaciones. El resultado es que, como muestra este nuevo estudio publicado en la revista «Cell Stem Cell», las células madre pluripotentes inducidas (iPS) obtenidas a partir de la reprogramación de células adultas –por ejemplo, de la sangre o de la piel– contienen mitocondrias con un ADN ‘defectuoso’. Y este hecho, por sí solo, podría contrarrestar los potenciales beneficios de las iPS en la medicina regenerativa.

Como explica Shoukhrat Mitalipov, director del estudio, «desde hace mucho tiempo se ha pensado que las mutaciones patogénicas en nuestro ADN mitocondrial son una fuerza impulsora del envejecimiento y del momento del desarrollo de enfermedades. Sin embargo, no ha sido hasta ahora cuando tenemos una evidencia clara sobre estas mutaciones. Así, creemos que deben buscarse estas mutaciones en las células madre, o en su defecto obtener las iPS a edades más tempranas para, así, asegurar que los genes mitocondriales no son ‘defectuosos’».

Para llevar a cabo el estudio, los autores obtuvieron células de la piel y de la sangre de voluntarios que, con edades comprendidas entre los 24 y los 72 años, se encontraban totalmente sanos o padecían una enfermedad degenerativa. Sin embargo, la tasa de mutaciones mitocondriales en las células obtenidas fue ciertamente baja. Y es que la detección de estas mutaciones en cada célula individual resulta prácticamente inviable.

Por ello, los investigadores reprogramaron las células en iPS y las clonaron para obtener 20 líneas celulares de iPS de cada individuo –10 líneas procedentes de las células sanguíneas y 10 de las células de la piel.

Debe tenerse en cuenta que las mutaciones en el ADN de las mitocondrias se producen de manera individual durante el proceso de división celular. Por tanto, cada mitocondria –y cada una de las billones de células del organismo contiene miles de mitocondrias– acumula sus propias mutaciones, por lo que son muy difíciles de detectar.

Como apunta Taosheng Huang, co-autor del estudio, «cada célula individual es diferente. Dos células que se encuentran juntas pueden presentar distintas mutaciones y diferentes porcentajes de mutaciones».

De ahí la necesidad de clonar cada iPS, con lo que también se clonan las mutaciones de sus mitocondrias. Y dado que las mutaciones son compartidas por una línea celular, resultan más comunes y, en consecuencia, más fáciles de identificar.

En este caso, el análisis de las líneas celulares mostró un elevado número de mutaciones en el ADN mitocondrial de las iPS, muy especialmente en aquellos casos en las que las células procedían de individuos mayores de 60 años.

De hecho, y tras analizar profusamente 130 de las líneas celulares de iPS, los autores observaron que hasta un 80% de las mismas portaban mutaciones en sus mitocondrias. Es más; también detectaron que un elevado porcentaje de las mitocondrias de algunas de las líneas celulares tenían mutaciones en su ADN. Y como refieren los autores, «cuanto mayor es la carga de mutaciones en el ADN mitocondrial de una célula, mayor es el grado en el que la funcionalidad de esta célula se encuentra comprometida».

En definitiva, como concluye Taosheng Huang, «los investigadores tienden a mirar únicamente en el ADN del núcleo celular. Pero si queremos usar las iPS en seres humanos, primero tenemos que detectar la presencia de posibles mutaciones también en el genoma mitocondrial».

Tal es así que los autores recomiendan producir y analizar múltiples líneas de iPS de cada paciente y elegir «la menos dañada».

Demuestran que el Zika mata células neurales y frena el desarrollo cerebral

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Demuestran-que-el-Zika-mata-celulas-neurales-y-frena-el-desarrollo-cerebral

Un nuevo estudio in vitro muestra que el virus Zika afecta al desarrollo cerebral matando células precursoras de las neuronas. La investigación, publicada en Science, llega un día después de que se confirme el vínculo entre la infección con el virus durante el embarazo y los problemas cerebrales de los recién nacidos, como la microcefalia.

El virus afecta a la creación de nuevas neuronas de los recién nacidos.

Desde mayo del pasado año hasta abril del 2016, se han producido aproximadamente un millón de casos sospechosos y confirmados de Zika en toda América, según datos de la Organización Panamericana de la Salud, y ha coincidido con un aumento inusual del número de bebés nacidos con microcefalia, una afección por la que la cabeza deja de crecer después del parto.

Hace un mes, científicos estadounidenses de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins (Florida, EE UU) desvelaron que el Zika infectaba un tipo de célula madre neural encargada de formar la corteza cerebral. Una nueva investigación realizada en Brasil y publicada en Science muestra de qué forma afecta el virus a estas células.

Los resultados revelan que el Zika es capaz de matar células relacionadas con el desarrollo del cerebro y la neurogénesis –la creación de neuronas–, lo que podría dar lugar a afecciones cerebrales como la microcefalia o el síndrome de Guillain-Barré.

Este nuevo estudio llega tras la reciente confirmación por el Centro de Control de Enfermedades (CDC) de Estados Unidos del vínculo entre el virus Zika y la microcefalia detectada en bebés nacidos de madres contagiadas. “Evaluamos con criterios científicos los numerosos estudios sobre el tema y concluimos que existe una relación causal entre la infección del Zika durante el embarazo, la microcefalia y otros daños cerebrales”, explican los autores del estudio publicado en New England Journal of Medicine.

La certificación del vínculo da un valor añadido a los resultados de los investigadores brasileños. Con técnicas in vitro, introdujeron el virus del Zika en las células madre pluripotentes (CMP) y las indujeron a crecer como células madres neurales (CMN) y como organoides cerebrales, que son minicerebros destinados al estudio de enfermedades neurológicas­­.

En condiciones normales, las células madre neurales se agrupan dando lugar a neuroesferas precursoras de las neuronas y de otras células que permiten el desarrollo cerebral. Sin embargo, con la infección del Zika “las neuroesferas presentaban anomalías morfológicas y después de seis días in vitro ninguna consiguió sobrevivir”, afirma Patricia P. Garcez, investigadora del Instituto de Ciencias Biomédicas de Río de Janeiro.

Una situación parecida sufrieron los doce organoides cerebrales infectados. Tras un periodo de observación de once días, los investigadores notaron una disminución del 40% en el crecimiento de los minicerebros con zika respecto al crecimiento de los organoides sanos.

“Podemos afirmar que este virus es capaz de infectar y matar células madre neurales, y deteriorar el desarrollo de un modelo cerebral”, expresa Patricia. Sin embargo considera que son necesarios más estudios para caracterizar mejor las consecuencias del zika durante el desarrollo fetal.

Hasta ahora ningún estudio había demostrado científicamente la capacidad de los flavivirus como el Zika de causar defectos y malformaciones en los fetos. Para probar si esta habilidad es una característica común en todos los virus de este género, los investigadores hicieron en paralelo un ensayo infectando con dengue las mismas células madre pluripotentes inducidas a crecer como células madre neurales y minicerebros.

Los resultados mostraron una diferencia significativa con respecto al zika: las neuroesferas no mostraron cambios morfológicos y los organoides cerebrales no experimentaron una reducción del crecimiento, lo que sugiere que las consecuencias del zika en el desarrollo cerebral no son una característica general de este tipo de virus.

Referencia bibliográfica:

Garcez et al.: “Zika virus impairs growth in human neurospheres and brain organoids”. Science10.1126/science.aaf6116 (2016) .

Sonja A. Rasmussen, M.D., Denise J. Jamieson, M.D., M.P.H., Margaret A. Honein, Ph.D., M.P.H., and Lyle R. Petersen: "Zika Virus and Birth Defects — Reviewing the Evidence for Causality". 13 de Abril del 2016 DOI: 10.1056/NEJMsr1604338

Generan células beta productoras de insulina a partir de células madre

Fuente: http://www.diariomedico.com/2016/04/12/area-cientifica/especialidades/endocrinologia/generan-celulas-beta-productoras-de-insulina-a-partir-de-celulas-madre

Dos equipos de investigadores consiguen un mismo objetivo: generar células productoras de insulina a partir de células madre, con métodos muy distintos.

Ronald Evans, investigador del Instituto Salk, en California.

Los trasplantes de células beta productoras de insulina derivadas de células madre constituyen una de las grandes promesas del tratamiento de la diabetes. Uno de los grandes retos ha sido lograr la maduración completa de esas células para que liberen insulina de forma efectiva. Dos grupos de investigación han llegado a ese punto.

Ronald Evans, del Instituto Salk, en La Jolla (California) y sus colaboradores publican sus resultados en Cell Metabolism. En esencia, han descubierto una proteína clave que activa el proceso de maduración in vitro.

Los investigadores dieron con esta llave maestra mediante un análisis de los transcriptomas de células humanas, en el que constataron que un receptor nuclear, ERR gamma, está presente en cantidades muy elevadas en las células beta adultas.

Evans ya había investigado el papel de ERR gamma y sabía que induce un mayor crecimiento mitocondrial y promueve la oxidación de azúcares y lípidos para generar energía. "Fue una sorpresa comprobar que las células beta producen altos niveles de este regulador, pero hay que tener en cuenta que estas células tienen que liberar cantidades masivas de insulina rápidamente para controlar los niveles de glucosa, así que es un proceso energético intensivo".

El siguiente paso fue generar ratones que carecían de ERR gamma, cuyas células beta no fueron capaces de liberar insulina en respuesta a la elevación de la glucosa en sangre. Pero cuando los científicos obtuvieron en el laboratorio células de tipo beta que sintetizaban mayores cantidades de ERR gamma, éstas respondían a la glucosa liberando insulina.

El trasplante en un modelo murino de diabetes también ofreció los resultados esperados: transcurrido un día, producían insulina en respuesta a las subidas de glucosa, atenuando los síntomas de la enfermedad.

El equipo de Martin Fussenegger, de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, ha obtenido resultados similares por un camino muy diferente: cultivando las células madre con una red sintética de genes.

Tal y como exponen en el artículo que se ha publicado en Nature Communications, extrajeron células madre del tejido adiposo de un individuo de 50 años y les aplicaron un complejo genético sintético para diferenciarlas en células beta funcionales. En ese software genético resultan esenciales tres factores de crecimiento, Ngn3, Pdx1 y MafA, cuyas concentraciones cambian durante el proceso de diferenciación.

Las células diferenciadas con este procedimiento mostraron características muy similares a las de las células beta naturales, ya que contenían las manchas oscuras conocidas como gránulos, que se encargan de almacenar la insulina. Y, lo que es más importante, funcionaban de una forma muy similar a las células beta. "De momento, la cantidad de insulina que secretan es inferior a la de las células beta naturales", admite Fussenegger.

En el futuro, estas células podrían obtenerse a partir de las células madre del tejido adiposo del propio paciente diabético y trasplantárselas una vez diferenciadas, evitando así la necesidad de inmunosupresión.

Fabrican por vez primera células productoras de insulina funcionales a partir de células madre

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-fabrican-primera-celulas-productoras-insulina-funcionales-partir-celulas-madre-201604121721_noticia.html

Células beta productoras de insulina.

En la última década se han desarrollado numerosos estudios con el objetivo de ‘crear’ células beta de los islotes pancráticos a partir de células madre. No en vano, estas células beta son las responsables de la producción de insulina, por lo que una vez generadas en el laboratorio podrían emplearse para reemplazar a aquellas que, bien han sido destruidas por el sistema inmune –diabetes tipo 1–, bien ya no son capaces de producir la hormona –diabetes tipo 2–. Es decir, podrían curar la diabetes. Sin embargo, las células creadas hasta ahora son únicamente precursoras de estas células beta, por lo que no son totalmente funcionales. Y es que si bien son capaces de producir insulina, no responden a los niveles de glucosa. El resultado es que, dado que la hormona se produce en respuesta a la glucosa, son incapaces de sintetizar insulina en condiciones naturales. Pero ahora, investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla (EE.UU.) han dado con la clave para que estas células beta creadas de células madre sean, por fin, totalmente funcionales.

Como explica Ronald M. Evans, director de esta investigación publicada en la revista «Cell Metabolism», «hemos identificado el ‘interruptor’ de energía que hace falta para producir células beta humanas robustas y funcionales, por lo que estas células ya son potencialmente viables para el tratamiento de la diabetes en seres humanos».

Para llevar a cabo el estudio, los autores reprogramaron células de tejidos adultos humanos –por ejemplo, de la piel– en células madre pluripotentes inducidas (iPS), tipo de células madre con capacidad de diferenciarse en cualquier célula del organismo humano –entre otras, en células beta de los islotes pancreáticos.

El problema es que, hasta ahora, las células beta obtenidas de las iPS eran solo precursoras, es decir, solo se diferenciaban hasta la fase de pre-células beta, por lo que no eran completamente funcionales. Como indica Ronald Evans, «todo el mundo se quedaba atascado en este punto. Pero para desempeñar su labor de manera efectiva, las células beta pancreáticas deben tener la capacidad para hacer dos cosas: responder a la glucosa, y producir insulina. Y hasta ahora, nadie había sido capaz de descubrir cómo producir células pancreáticas de pacientes humanos que pudieran hacer ambas cosas».

Para posibilitar el nuevo avance, los autores analizaron la biología básica de las células beta y descubrieron numerosos factores de transcripción –los consabidos ‘interruptores moleculares’–, que de no estar activados, impedían que estás células pudieran ser completamente funcionales. Más concretamente, los investigadores observaron que la activación de una única proteína del núcleo celular, denominada ‘receptor gamma relacionado con estrógenos’ (ERRγ), posibilitaba que estas células beta generadas a partir de las iPS sumaran a su capacidad de producir la insulina la de responder a la glucosa.

Como destaca Eiji Yoshihara, co-autor del estudio, «si añadimos ERRγ a las precursoras de las células beta en una placa de laboratorio, entonces logramos crear con éxito células beta respondedoras a la glucosa. De hecho, cuando quitamos esta ERRγ en los modelos animales se produce una eliminación de esta respuesta a la glucosa, lo que demuestra que este factor es el ‘regulador maestro’ de la maduración de las células beta».

Y estas células beta maduras y totalmente funcionales creadas a partir de iPS, ¿son realmente capaces de curar la diabetes? Pues sí, cuando menos en modelos animales. Y es que como muestra el estudio, el trasplante de estas células ya maduradas en modelos animales –ratones– de diabetes tipo 1 logró revertir totalmente la enfermedad de forma muy rápida.

Como concluye Ronald Evans, «confiamos en que lo observado en los modelos animales sea un reflejo de lo que ocurriría en la práctica clínica y, así, toda persona que sea diagnosticada de diabetes pueda ser potencialmente tratada con esta técnica. Es realmente emocionante, pues nuestros resultados sugieren que estas células provenientes de células madre ya están listas para ser utilizadas».

Entonces, ¿cuándo podrán beneficiarse los pacientes de este avance? Pues aún habrá que esperar, dado que como concluyen los autores, «nuestra esperanza es que los ensayos clínicos con humanos se pongan en marcha en solo unos pocos años».

Logran hacer crecer fuera del cuerpo piel provista de folículos pilosos y glándulas sebáceas

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/19064/logran-hacer-crecer-fuera-del-cuerpo-piel-provista-de-foliculos-pilosos-y-glandulas-sebaceas

Utilizando células madre pluripotentes inducidas (iPSs) reprogramadas, unos científicos del Centro RIKEN para la Biología del Desarrollo, en Japón, junto con colaboradores de la Universidad de la Ciencia de Tokio y otras instituciones del país, han conseguido cultivar tejido cutáneo complejo en el laboratorio, incluyendo folículos pilosos y glándulas sebáceas. Después pudieron implantar estos tejidos tridimensionales en ratones vivos, y estos formaron conexiones apropiadas con otros sistemas de órganos, como nervios y fibras musculares. Este trabajo abre una vía para crear trasplantes funcionales de piel para pacientes con quemaduras y de otro tipo que necesitan nuevo tejido de esta clase.

Las investigaciones sobre tejidos en el marco de la bioingeniería han llevado a importantes logros en años recientes, y de hecho se están creando diversos tipos de tejido, pero aún existen obstáculos a superar. En el área del tejido cutáneo, se han cultivado con éxito células epiteliales en forma de láminas implantables, pero estas carecían de los componentes adecuados (las glándulas que segregan sudor y grasa) que las permitirían funcionar como un tejido normal.

Con esta nueva técnica, el equipo de Takashi Tsuji, del centro RIKEN, ha conseguido cultivar piel que reproduce la funcionalidad del tejido normal. Esto, en opinión de Tsuji, nos acerca al sueño de ser capaces de recrear órganos reales en el laboratorio para su trasplante. El caso de la piel podría ser el primero de ellos. Por otra parte, el cultivo de tejido a través de este método podría ser usado como una alternativa al ensayo de sustancias con animales.

Comparativa entre tejido natural (izquierda) y derivado de células de tipo iPS (derecha). De arriba a abajo: epidermis, dermis, glándulas sebáceas, tejido adiposo subcutáneo, papilas dérmicas.)

Información adicional

Comienza un polémico ensayo con células madre partenogenéticas para el Parkinson

Fuente: http://www.diariomedico.com/2016/04/11/area-cientifica/especialidades/genetica/comienza-un-polemico-ensayo-con-celulas-madre-partenogeneticas-para-el-parkinson

El pasado 7 de marzo, la compañía biotecnológica ISCO comenzó a reclutar pacientes que participarán en un ensayo en el que se les trasplantarán de forma intracraneal células madre neurales.

La investigación de terapias celulares para la enfermedad de Parkinson cuenta con una amplia trayectoria. En los años 70 se iniciaron los ensayos preclínicos con neuronas dopaminérgicas de mesencéfalo fetal. El éxito en modelos animales impulsó el lanzamiento de varios ensayos clínicos a finales de los 80 que han permitido tratar a unos cuantos pacientes (no llegan a 100) con resultados variables. No se puede decir que estos estudios hayan sido un fracaso, pero tampoco un éxito total, ya que el objetivo de curar la patología nunca ha estado cerca. Las células fetales trasplantadas han sobrevivido durante años y han propiciado mejoras significativas de los síntomas motores. Pero también se han producido algunos efectos secundarios, como discinesias inducidas por el injerto.

Este tipo de ensayos tiene otro importante freno: el debate ético que plantea el empleo de células de origen embrionario. Por eso, el auge que ha experimentado en los últimos años la investigación con células madre, especialmente las de pluripotencialidad inducida o iPS, proporciona un nuevo enfoque en medicina regenerativa para el Parkinson. Ya hay algún que otro grupo que se encuentra cerca de iniciar ensayos con iPS, pero quien ha tomado la delantera es una empresa que probará en pacientes un tipo celular muy distinto: células madre partenogenéticas.

La polémica está servida, ya que algunos científicos consideran que la compañía biotecnológica ISCO se ha precipitado y ha comenzado los ensayos clínicos sin contar con unos resultados preclínicos concluyentes.

El pasado 7 de marzo, ISCO anunciaba el inicio del reclutamiento en el Hospital Real de Melbourne (Australia) de los 12 pacientes con Parkinson entre moderado y grave que participarán en un ensayo en fase I en el que se les trasplantarán de forma intracraneal células madre neurales derivadas de células madre partenogenéticas humanas.

Expertos del Reino Unido, Suecia y Estados Unidos, encabezados por Roger Barker, de la Universidad de Cambridge, han publicado un comentario en Journal of Parkinson's Disease en el que señalan que las células empleadas, procedentes de óvulos no fecundados, "son muy diferentes de las células pluripotentes de otras procedencias, como las embrionarias o las iPS". En este sentido, creen que la falta de impronta paterna podría afectar, entre otras cuestiones, "a su ciclo celular y su capacidad de diferenciación".

Asimismo, consideran que "los datos de seguridad y eficacia que se han hecho públicos no respaldan la entrada de estas células en un ensayo clínico a día de hoy. Sólo podemos especular sobre la posibilidad de que se hayan entregado datos adicionales de seguridad y eficacia a las autoridades reguladoras y recomendamos encarecidamente un mayor grado de transparencia sobre la evidencia preclínica".

Si bien se ha avanzado en el conocimiento de los mecanismos que impulsan a ciertas neuronas hacia la neurodegeneración, aún queda mucho camino por recorrer, reconoce José Obeso, director del Centro Integral en Neurociencias A.C. HM CINAC (Madrid). El profesor Oleh Hornykiewicz, de la Universidad de Viena, abordará una nueva hipótesis, por la que la enfermedad pueda relacionarse con cambios en el tubo digestivo, en concreto en el intestino, y que a través de priones llegue hasta las neuronas.

La terapia con células madre es segura y no provoca cáncer

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-terapia-celulas-madre-segura-y-no-provoca-cancer-201604072017_noticia.html

Las mutaciones que se acumulan durante la reprogramación y crecimiento de las iPS son mínimas y no afectan a ningún gen asociado al cáncer.

Cultivo de iPS en el laboratorio.

Las células madre pluripotentes inducidas (iPS) son un tipo de células madre que, obtenidas a partir de la reprogramación de una célula de un individuo adulto –por ejemplo, una célula de la piel–, tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier célula de cualquier tejido del organismo. El problema es que durante su reprogramación y su cultivo en el laboratorio, las iPS pueden acumular mutaciones que provoquen el desarrollo de un cáncer, por lo que su posible uso en la medicina regenerativa quedaría totalmente prohibido. O así ha sido defendido por numerosos especialistas. Sin embargo, un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto Wellcome Trust Sanger en Hinxton (Reino Unido) demuestra que la reprogramación y proliferación de las iPS no conlleva ningún riesgo de cáncer. O cuando menos, que es posible crear terapias con células madre que no contengan ninguna mutación que suponga un riesgo de enfermedades oncológicas.

Como explica Allan Bradley, director de esta investigación publicada en la revista «PLOS Genetics», «hasta ahora, la pregunta de si la generación de iPS y su crecimiento en cultivos celulares conlleva la aparición de mutaciones nunca había sido analizada en profundidad. Si las células humanas van a ser reprogramadas para su uso en la medicina regenerativa, entonces resulta crucial entender las mutaciones que portan estas células. Y ahora contamos con las herramientas para hacerlo».

En el estudio, los autores analizaron toda la vida de una iPS desde el momento en el que es reprogramada hasta que es utilizada en una terapia celular. Y para ello, reprogramaron células sanguíneas donadas por un varón de 57 años y las transformaron en estas iPS.

En este contexto, debe tenerse en cuenta que las células del organismo generan un mosaico de cambios genéticos desde el mismo momento en que comienzan a dividirse. Es decir, nuestras células van acumulando mutaciones a lo largo de toda nuestra vida –desde que somos un embrión hasta nuestra senectud–. Y si bien la inmensa mayoría de estas mutaciones no tiene ningún efecto, algunas pueden resultar muy nocivas y desarrollar un cáncer. Así, el objetivo de este estudio fue evaluar si, de manera similar a como ocurre con las células ya diferenciadas –en este caso, las células sanguíneas del donante que no fueron reprogramadas–, las iPS también acumulan mutaciones cuando son cultivadas en el laboratorio y, por tanto, suponen un riesgo de desarrollo de cáncer.

Concretamente, los autores compararon las tasas de mutaciones acumuladas durante su crecimiento en el laboratorio de, por una parte, las células sanguíneas y, por otro, las iPS obtenidas a partir de estas mismas células.

Los resultados mostraron una tasa de mutaciones hasta 10 veces inferior en las iPS. Además, ninguna de las mutaciones detectadas en estas células madre se localizaron en los genes ya conocidos por su implicación en el cáncer.

Como destaca Foad Rouhani, co-autor del estudio, «ninguna de las mutaciones observadas en las iPS fueron mutaciones causantes de cáncer o en genes asociados al cáncer. No encontramos ninguna razón para impedir el uso de las iPS en la práctica clínica».

Es más; los resultados también muestran que las mutaciones que se acumulan durante el cultivo de las iPS podrían ser causadas por el estrés oxidativo. Un hallazgo que, indican los autores, «podría ayudar a mejorar el proceso de generación de estas iPS».

En definitiva, los resultados del estudio suponen un impulso para el uso de las iPS en la medicina regenerativa. Pero, además, los autores también utilizaron las iPS para rastrear todas las mutaciones que había acumulado una célula desde el momento en que fue fertilizada hasta que fue extraída del organismo. Un procedimiento que podría mejorar el conocimiento sobre cómo, cuándo y por qué una mutación puede dar lugar a un cáncer.

Como indica Kosuke Yusa, co-director del estudio, «uno de los aspectos más emocionantes de nuestro trabajo es que encontramos un método para usar las iPS como herramienta para mirar la historia genética de una célula individual. Y es que antes de utilizar estas células madre, es necesario caracterizarlas para conocer dónde se localizan las mutaciones que pueden llegar a portar».

Describen cómo optimizar la reprogramación de células iPS

Fuente: http://www.diariomedico.com/2016/04/08/area-cientifica/especialidades/biotecnologia/investigacion/describen-como-optimizar-la-reprogramacion-de-celulas-ips

Un estudio del Centro de Regulación Genómica de Barcelona arroja luz sobre la reprogramación celular de Yamanaka, con implicaciones en medicina regenerativa y en la leucemia mieloide.

Una científica del CRG de Barcelona manipula células iPS.

La capacidad para reprogramar células ha revolucionado la investigación en el campo de las células madre y tiene grandes implicaciones en la mayoría de campos de la biología moderna. Hace una década el científico ganador del premio Nobel Shinya Yamanaka describió un procedimiento, por el que al introducir una combinación de cuatro genes se generaban células madre pluripotentes inducidas (iPS) a partir de células maduras de la piel o la sangre. Las células iPS son muy parecidas a las células madre embrionarias y se pueden transformar de nuevo en células de la piel o de la sangre, pero también en neuronas y otros tipos de células del cuerpo, siendo así candidatas muy atractivas para la medicina regenerativa.

Numerosos laboratorios en todo el mundo están utilizando células iPS derivadas de muestras de pacientes para estudiar sus enfermedades con células cultivadas en una placa en el laboratorio, y desarrollar componentes para tratar la enfermedad.

Otros grupos estudian cómo funciona la reprogramación para mejorar los protocolos existentes y generar células iPS de alta calidad para terapias celulares. Hasta ahora, esos estudios se han visto obstaculizados por el hecho que sólo una pequeña parte de las células derivadas de muestras de biopsias de pacientes conseguían convertirse en iPS. No había herramientas para reconocer previamente a las que sí se derivaban, y que se denominan "células de élite" -.

Ahora, un equipo europeo de científicos europeos, dirigido por Thomas Graf y su laboratorio en el Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona, ha dado un paso adelante en la creación de estas células de élite y han descubierto una conexión inesperada entre la reprogramación de las células iPS, la formación de la sangre y el cáncer hematológico.

En trabajos anteriores, el equipo de Graf descubrió que al introducir una proteína llamada C/EBPa en linfocitos de ratón, éstos se convertían en células de élite para la reprogramación. Juntos, C/EBPa y los cuatro factores de Yamanaka "encendían" o "apagaban" los genes compactados en la cromatina.

En el estudio que adelantó la edición electrónica y se ha destacado en portada de la revista Nature Cell Biology, Bruno Di Stefano en el laboratorio de Graf en el CRG, junto con Janus Jakobsen y Bo Porse, del Centro de Investigación e Innovación en Biotecnología de la Universidad de Copenhague; Samuel Collombet y Denis Thieffry, de la Escuela Normal Superior, en París, y Michael Wierer y Matthias Mann, del Instituto Max Planck en Martinsried (Planegg Alemania), han encontrado el mecanismo por el que C/EBPa consigue mejorar la reprogramación.

Los científicos han observado que C/EBPa cambia la cromatina y el conjunto de proteínas en los linfocitos B para hacerlos receptivos a la acción de los factores de Yamanaka. "Hemos hecho un gran avance para comprender cómo C/EBPa contribuye a la reprogramación celular y nos permite obtener células de élite de forma mucho más eficiente. También hemos descubierto que esta forma artificial de conseguir células de élite es muy similar al proceso por el que los glóbulos blancos de la sangre de la médula ósea llamados mieloblastos, y que éstos también requieren de C/EBPa para su formación," explica el investigador principal Thomas Graf.

Es importante tener en cuenta que los mieloblastos son también un tipo de células de élite para desarrollar el cáncer, así, los animales que no cuentan con C/EBPa resultan resistentes a desarrollar leucemia mieloide aguda puesto que sus mieloblastos no son capaces de "encender" los oncogenes necesarios para la formación del tumor.

Los científicos muestran la conexión que existe en relación a C/EBPa para la formación de células madre pluripotentes, la especificación de células sanguíneas en la médula ósea y la generación de células cancerígenas mieloides. "Nuestros descubrimientos pueden tener implicaciones a ambos niveles, tanto en la mejora de protocolos para generar células madre en medicina regenerativa, como en la identificación de nuevas dianas para tratar la leucemia mieloide" afirma Bruno Di Stefano, coprimer autor del trabajo en el laboratorio de Thomas Graf en el Centro de Regulación Genómica en Barcelona, y actualmente investigador en la Universidad de Harvard en los Estados Unidos. "Nuestro trabajo arroja nueva luz sobre cómo los cambios en la estabilidad de las proteínas y la accesibilidad de la cromatina influyen la proliferación celular y el cáncer," añade Janus Jakobsen coprimer autor del trabajo.

La investigación ha contado con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad de España, la Generalitat de Cataluña, la Fundación "La Marató" de Televisión de Cataluña, el Consejo Europeo de Investigación (ERC) mediante la Synergy Grant (4D-­Genome), la European Molecular Biology Organisation (EMBO) y la NovoNordisk Foundation.

La terapia celular mejora la insuficiencia cardiaca en un ensayo en fase II

Fuente: http://www.diariomedico.com/2016/04/06/area-cientifica/especialidades/cardiologia/investigacion/la-terapia-celular-mejora-la-insuficiencia-cardiaca-en-un-ensayo-en-fase-ii

La terapia celular beneficia a los pacientes con insuficiencia cardiaca avanzada, comparada con la administración de placebo.

Amit N. Patel (a la derecha) en un momento de la administración de la terapia celular.

La administración de células madre autólogas de médula ósea a pacientes con insuficiencia cardiaca avanzada reduce significativamente las muertes e ingresos hospitalarios asociados a esa enfermedad. Así concluye un estudio que se publica en The Lancet, coincidiendo con la última reunión del Colegio Americano de Cardiología, en Chicago.

El trabajo es un ensayo en fase IIb, realizado en 31 centros, donde se comparó la terapia celular cardiaca frente a placebo en 126 enfermos con insuficiencia cardiaca avanzada. Los que recibieron el tratamiento experimentaron un 37 por ciento menos de eventos cardiacos que los del placebo, durante un periodo de doce meses.

Tras quince años de ensayos con terapia celular cardiaca, este estudio aporta nuevas evidencias que apoyarían su beneficio en determinados pacientes. O, como destaca uno de los autores principales, Timothy Henry (Instituto del Corazón Cedars-Sinai), "estos resultados apuntalan el tratamiento como una opción atractiva para los pacientes con insuficiencia cardiaca con grado III y IV". Otro autor, Amit N. Patel (Universidad de Utah), abunda en ello: "Estos resultados sugieren que la terapia celular de verdad funciona".

El tratamiento empleado se denomina IxCELL-DCM; combina dos tipos de células madre obtenidas de la médula ósea del paciente, mesenquimales y macrófagos M2, que se expanden en el laboratorio. Estas células específicas se seleccionan por su capacidad de remodelado del corazón, así como para reforzar el tejido cardiaco e impactar en la inflamación. La administración se realiza a través de un catéter en el miocardio y no dura más de dos horas.

Comparados ambos grupos, el que recibió placebo presentó más fallecimientos (8 frente a 4) que el tratado; también registraron más hospitalizaciones por la insuficiencia (82 por ciento frente a 51 por ciento). Se desconocen los efectos una vez transcurrido el año. El siguiente paso es realizar una investigación más amplia con este tratamiento en insuficiencia cardiaca con miocardiopatía isquémica.

Investigadores desarrollan una técnica con células madre para regenerar cualquier tejido humano

Fuente: http://noticias.lainformacion.com/salud/investigacion-medica/Investigadores-desarrollan-celulas-regenerar-cualquier_0_905309589.html

Terapias con células madre capaces de regenerar cualquier tejido humano dañado por una lesión, enfermedad o envejecimiento podrían estar disponibles dentro de unos pocos años, a raíz de una investigación dirigida por investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW, por sus sigas en inglés), en Australia.

El sistema de reparación, similar al método utilizado por las salamandras para regenerar extremidades, podría emplearse para reparar todo, desde discos de la columna a fracturas óseas, y tiene el potencial de transformar los enfoques de tratamiento actuales para la medicina regenerativa, como destacan los autores en un artículo publicado en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

El autor principal del estudio, John Pimanda, dice que la nueva técnica, que reprograma las células óseas y de grasa en células madre multipotentes inducidas (IMS, por sus siglas en inglés), ha demostrado su éxito en ratones.

"Esta técnica es un avance significativo en muchas de las terapias con células madre de la actualidad que han mostrado poca o ninguna evidencia objetiva a la hora de contribuir directamente a la formación de tejido nuevo", dice Pimanda. "Actualmente estamos evaluando si las células grasas humanas adultas reprogramadas en células iMS pueden reparar tejido dañado de forma segura en ratones, con el inicio de los ensayos en humanos previsto para finales de 2017", añade.

Hay diferentes tipos de células madre, incluyendo células madre embrionarias (ES, por sus siglas en inglés), que durante el desarrollo embrionario generan cualquier tipo de célula en el cuerpo humano, y células madre adultas, que son específicas de tejido. No hay células madre adultas que regeneren múltiples tipos de tejidos.

"Esta técnica es innovadora porque las células iMS regeneran múltiples tipos de tejidos --subraya Pimanda--. Hemos tomado células óseas y de grasa, apagado su memoria y convertido en células madre que puedan reparar diferentes tipos de células, una vez que se vuelven a colocar en el interior del cuerpo", detalla.

La técnica desarrollada por investigadores de UNSW implica la extracción de células de grasa humanas adultas y tratarlas con el compuesto 5-azacitidina (AZA), junto con un factor de crecimiento derivado de plaquetas AB (PDGF-AB) durante aproximadamente dos días. Las células se tratan luego con el factor de crecimiento por sí solo durante dos-tres semanas.

Se sabe que AZA induce la plasticidad de las células, que es crucial para la reprogramación de las células. El compuesto AZA relaja el cableado físico de la célula, que se expande por el factor de crecimiento, transformando las células óseas y de grasa en células iMS. Cuando se insertan las células madre en el sitio de tejido dañado, se multiplican, promoviendo el crecimiento y la curación.

La nueva técnica es similar a la regeneración de miembros en la salamandra, que también depende de la plasticidad de las células diferenciadas, lo que puede reparar varios tipos de tejidos, dependiendo de qué parte del cuerpo necesite ser reemplazada. El primer autor del estudio, Vashe Chandrakanthan, quien desarrolló la tecnología, dice que la nueva técnica es un anticipo de otras terapias con células madre que se están investigando y que tienen una serie de deficiencias.

"Las células madre embrionarias no se pueden utilizar para el tratamiento de tejidos dañados debido a la capacidad de formación de tumores. El otro problema es el requisito de utilizar virus para transformar células en células madre, lo que es clínicamente inaceptable --apunta Chandrakanthan---. Creemos que hemos superado estos problemas con esta nueva técnica".

"La terapia tiene un enorme potencial para el tratamiento del dolor de espalda y cuello, lesiones de disco intervertebral, degeneración articular y muscular, y también podría acelerar la recuperación después de cirugías complejas en los huesos y articulaciones que necesitan integrarse con el cuerpo", adelanta el neurocirujano e investigador en UNSW Ralph Mobbs.

Junto con la confirmación de que las células grasas humanas adultas reprogramadas en células madre iMS pueden reparar tejido dañado de forma segura en ratones, los investigadores señalaron que es necesario seguir trabajando para determinar si las células iMS permanecen latentes en los sitios de trasplante y conservan su capacidad de proliferar bajo demanda.