Crean por fin células madre de la sangre

Fuente: http://www.tendencias21.net/Crean-por-fin-celulas-madre-de-la-sangre_a43951.html

Científicos norteamericanos han conseguido por fin crear células madre de la sangre en laboratorio, un objetivo perseguido por la ciencia desde 1998. El resultado permitirá contar con un abastecimiento ilimitado de células madre de la sangre y de sangre extraída de las células de donantes universales. También ofrece una alternativa a los trasplantes de médula ósea para el tratamiento de leucemias y otras enfermedades de la sangre.

El equipo científico del Weill Cornell Medicine.

Científicos norteamericanos han conseguido obtener por primera vez células madre de la sangre e implantarlas con éxito en ratones. Lo han conseguido usando otras células pluripotentes, capaces de producir la mayoría de los tejidos. 

El resultado ayudará a determinar el origen de enfermedades como la leucemia, y permite crear células sanguíneas nuevas a partir de las propias células del paciente. En consecuencia, puede ofrecer una alternativa a los trasplantes de médula ósea para el tratamiento de enfermedades de la sangre. 

Aunque las células madre embrionarias se aislaron en 1998, desde entonces los científicos no han conseguido usarlas para crear células madre formadoras de sangre, que se desarrollan hasta convertirse en uno de los tres tipos de células sanguíneas: glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas. 

El método desarrollado por estos investigadores permitirá contar con un abastecimiento ilimitado de células madre de la sangre y de sangre extraída de las células de donantes universales, según se informa en un comunicado. 

En 2007 los científicos consiguieron obtener las primeras células madre pluripotentes inducidas a partir de otras de la piel humana y mediante reprogramación genética. Estas células pluripotentes se usaron después para crear múltiples tipos celulares, como las neuronas y las células cardiacas, pero las formadoras de sangre nunca se han conseguido, hasta ahora. 

Ha sido un equipo del Boston Children’s Hospital y otro del centro Weill Cornell Medicine (ambos en EE UU) los que han logrado crear las células madre sanguíneas a partir de células pluripotentes y endoteliales (del tejido que recubre el interior de los vasos sanguíneos). 

Ha sido un trabajo paralelo de ambos grupos que han alcanzado el mismo resultado con métodos diferentes del que informa en un artículo resumen la revista Nature. El trabajo de ambos equipos supone la culminación de 20 años de investigación y explica cómo se generan múltiples tipos de células sanguíneas humanas introducidas en ratones. 

“Este paso permitirá tomar las células de pacientes con trastornos genéticos de la sangre, usar la edición de genes para corregir su defecto genético y hacer células sanguíneas funcionales”, explica Ryohichi Sugimura, primer autor del estudio realizado por el primer equipo.

Las células madre y progenitoras de sangre emergen de células endoteliales hemogénicas durante el desarrollo embrionario normal. Las células azules (izquierda) emergen de las células progenitoras y hematapoyéticas emergentes.

El equipo del Boston Children’s Hospital combinó dos enfoques previos. En primer lugar expusieron células madre pluripotentes humanas a señales químicas que las guían para diferenciarse en células y tejidos especializados durante el desarrollo embrionario normal. En concreto, se generó endotelio hemogénico, un tejido embrionario temprano que eventualmente da lugar a células madre de sangre. Esta transición nunca se había logrado en laboratorio. 

A continuación, el grupo añadió factores reguladores genéticos (llamados de transcripción) para impulsar al endotelio hemogénico hacia un estado formador de sangre. Los científicos empezaron con 26 factores de transcripción como candidatos probables, pero finalmente llegaron a los cinco necesarios para crear las células madre de la sangre. Estos factores se distribuyeron en las células con un lentivirus, como se utiliza en algunas formas de terapia génica. 

Finalmente trasplantaron en ratones las células endoteliales hemogénicas modificadas genéticamente. Unas semanas más tarde, un pequeño número de animales llevaba en su médula ósea y en el sistema circulatorio diversos tipos de células sanguíneas humanas. Algunos ratones fueron incluso capaces de crear una respuesta inmunitaria humana después de la vacunación. 

“Ahora podemos mostrar la función de la sangre humana en los ‘ratones humanizados”, dice George Daley, decano en la Harvard Medical School. Y concluye: “Es un gran paso para investigar enfermedades genéticas de la sangre”. 

Por su parte, el equipo de Weill Cornell Medicine usó células endoteliales de ratón adulto como material de partida. Luego alteraron los niveles de los factores de transcripción para impulsar su transición a células madre de sangre en ratones, que se desarrollaron en una capa de células endoteliales fetales para confirmar sus propiedades, según se explica en otro comunicado. 

En otro artículo publicado en Nature, este equipo expone una manera de convertir eficientemente las células que alinean todos los vasos sanguíneos, llamadas células endoteliales vasculares, en abundantes hemocitoblastos (las células precursoras de los glóbulos sanguíneos) y completamente funcionales que pueden ser trasplantadas para proporcionar una nueva fuente de vida, células sanguíneas sanas. 

Este equipo de investigación también descubrió que los tipos especializados de células endoteliales sirven como ambiente nutritivo, conocido como células de nichos vasculares, y coreografían la nueva auto-renovación de los hemocitoblastos, estableciendo el mecanismo mediante el cual las células madre se regeneran. 

El objetivo final de estos investigadores es que la técnica permita crear células madre de la sangre de modo práctico y seguro. Para ello evitarán el uso de virus, que permiten distribuir los factores de transcripción, y la introducción de técnicas de edición genética, como CRISPR, con la que se corrigen los defectos genéticos de las células madre pluripotentes antes de transformarse en sanguíneas. 

Referencias:

“Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells”, Nature 17 de mayo de 2017 

“Conversion of adult endothelium to immunocompetent haematopoietic stem cells”, Nature 17 de mayo de 2017 

Crean por primera vez sangre a partir de células de la piel

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-crean-primera-sangre-partir-celulas-piel-201705171914_noticia.html

La obtención de células madre sanguíneas a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPS) abre una nueva vía para tratar las enfermedades genéticas de la sangre.

Imagen de las células sanguíneas humanas CD45 + diferenciadas de las células iPS.

Las células madre de la sangre o células madre hematopoyéticas (HSC), están un paso más cerca de poder ser fabricadas en el laboratorio. Lo aseguran dos artículos que se publican en la revista Nature. El desarrollo podría tener implicaciones prometedoras para la terapia celular, el diseño de nuevos fármacos etc.

El uso de células madre pluripotentes (iPS) constituye la opción más prometedora en el campo de la medicina regenerativa. No en vano, estas iPS tienen la capacidad de convertirse en cualquier célula de cualquier tejido del organismo, por lo que pueden cultivarse en una placa de laboratorio y, una vez diferenciadas en el tipo de célula deseada, trasplantarse en el paciente, dividirse y regenerar el órgano o tejido dañado. Sin embargo, y si bien ya se ha logrado que estas iPS se conviertan en células del miocardio y en neuronas, no se había conseguido que se transformen en células madre hematopoyéticas, esto es, en células madre capaces de convertirse en cualquier célula sanguínea, caso de un glóbulo rojo, un glóbulo blanco o una plaqueta. O así ha sido hasta ahora, dado que investigadores del Hospital Infantil de Boston y de la Universidad Weill Cornell Medicine (EE.UU.) han logrado, por primera vez, obtener células madre hematopoyéticas a partir de iPS, lo que abre la puerta a una nueva vía de tratamiento de las enfermedades de la sangre.

George Daley y sus colegas del Hospital Infantil de Boston (EE.UU.) utilizaron por primera vez señales químicas para convertir las células madre pluripotentes humanas en células endoteliales hemogénicas, y luego las persuadieron para que se convirtieran en iPS al alterar los niveles de siete factores clave de transcripción. En un segundo artículo, Shahin Rafii y su equipo de la Universidad Weill Cornell Medicine usaron células endoteliales de ratón adultas como material de partida, y posteriormente alteraron los niveles de factores clave de transcripción para impulsar su transición a células con propiedades de iPS de ratón.

Como explica Ryohichi Sugimura, co-autor de una de las investigaciones publicada en la revista «Nature», «este nuevo paso nos da la oportunidad de tomar células de pacientes con trastornos genéticos de la sangre, utilizar la edición genética para corregir los defectos en los genes y producir células sanguíneas funcionales. Y asimismo, nos ofrece la posibilidad de contar con una fuente ilimitada de células madre sanguíneas y de sangre a partir de células tomadas de donantes universales. Una posibilidad que, cuando menos potencialmente, aumentaría los suministros de sangre para los pacientes que requieren transfusiones».

Desde que en 1998 se lograra aislar por primera vez células madre embrionarias, numerosos investigadores han tratado de utilizarlas como fuente para obtener células madre hematopoyéticas. Una labor infructuosa que cambió de rumbo a partir de la generación, ya en 2007, de las primeras iPS mediante la reprogramación genética de células extraídas de la piel. El problema es que si bien ya se sabe cómo convertir estas iPS en algunos tipos de células –como neuronas o miocardiocitos–, no ha sucedido así con las células madre formadoras de células sanguíneas.

En el nuevo estudio, los autores utilizaron tanto células madre embrionarias como iPS y las expusieron a señales químicas para inducir su diferenciación en células y tejidos específicos del desarrollo embrionario. Concretamente, lo que obtuvieron fue un tejido embrionario denominado ‘endotelio hemogénico’ del que derivan las células madre hematopoyéticas –si bien hasta ahora nunca se ha logrado llevar a cabo la transformación en un laboratorio.

En segundo lugar, los autores administraron factores de transcripción para ‘forzar’ al endotelio hemogénico a convertirse en células madre hematopoyéticas. Y dado que desconocían qué factores de transcripción lo lograrían, emplearon 26 factores candidatos en distintas secuencias hasta descubrir que la administración de únicamente cinco –las proteínas RUNX1, ERG, LCOR, HOXA5 y HOXA9– bastaba para inducir esta transformación en células madre formadoras de células sanguíneas.

Finalmente, y si bien derivaban de iPS humanas, los autores trasplantaron las células madre hematopoyéticas en un modelo animal –ratones–. Y lo que vieron es que, transcurridas varias semanas, algunos de los animales portaban distintos tipos de células sanguíneas humanas –entre otras, glóbulos rojos, mieloblastos y linfocitos B y T– tanto en su médula ósea como en su sangre. Unas células, además, que eran totalmente funcionales, tal y como se observó cuando fueron capaces de organizar una respuesta inmunitaria tras la inoculación en el animal de un patógeno.

Células progenitoras y hematopoyéticas (HSPC) de células iPS humanas.

Y en este contexto, ¿cuáles fueron más eficaces a la hora de transformarse en células madre hematopoyéticas? ¿Las células madre embrionarias o las iPS? Pues la verdad es que ambas fueron igualmente eficaces, si bien los autores están más interesados en las iPS dado que se pueden ‘obtener’ directamente de cada paciente –tan ‘solo’ habría que coger una célula de la piel y reprogramarla genéticamente.

En definitiva, como destaca George Daley, director de la investigación, «nos encontramos realmente cerca de generar células madre hematopoyéticas en una placa de laboratorio. Ya somos capaces de modelar las funciones de la sangre humana en, digamos, ‘ratones humanizados’. Nuestro trabajo es la culminación de 20 años de esfuerzos y supone un gran paso en nuestra capacidad para investigar las enfermedades genéticas de la sangre».

El siguiente paso será ‘refinar’ la técnica para obtener un mayor número de células madre hematopoyéticas eficientes –en el estudio solo se produjeron células sanguíneas humanas en algunos ratones, que no en todos– y, sobre todo, hacerla más segura. Y es que a día de hoy se requiere el uso de un virus –en este caso, de un lentivirus– para introducir los factores de transcripción en las iPS. Además, los investigadores también están evaluando la posibilidad de utilizar las técnicas de edición genética –como la CRISPR/Cas9– para corregir los genes defectuosos en las iPS antes de inducir su transformación en células formadoras de células sanguíneas.

Creado el primer embrión artificial de ratón con células madre

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Creado-el-primer-embrion-artificial-de-raton-con-celulas-madre

Científicos de la Universidad de Cambridge han conseguido por primera vez desarrollar un embrión artificial de ratón en laboratorio. Para ello, han utilizado una combinación de células madre embrionarias y extraembrionarias, a la que han sumado un andamio 3D para que éstas puedan crecer. Aunque este embrión se asemeja a uno real, es poco probable que se pueda convertir en un feto sano. El hallazgo podrá servir para estudiar las etapas más tempranas del desarrollo.

A la izquierda, imagen del embrión de ratón con células madre a las 96 horas. A la derecha, el embrión de ratón cultivado in vitro durante 48 horas desde la etapa de blastocisto. La parte roja es embrionaria y la azul, extraembrionaria.

Un equipo de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, ha logrado crear un embrión artificial de ratón con células madre. Los resultados del trabajo se han publicado en el último número de la revista Science.

Según los investigadores, este avance servirá para lograr una mayor comprensión de las etapas más tempranas del desarrollo del embrión y ayudará a explicar por qué más de dos de cada tres embarazos humanos fallan en esa fase.

Una vez que un óvulo de mamífero ha sido fertilizado por un espermatozoide, se divide varias veces para generar una pequeña bola flotante de células madre. Las células madre embrionarias se agrupan dentro del embrión hacia un extremo: esta etapa de desarrollo se conoce como blastocisto.

Los otros dos tipos de células en el blastocisto son las células madre trofoblásticas extraembrionarias, que formarán la placenta; y las células madre endodérmicas primitivas, que crearán el saco vitelino, asegurando que los órganos del feto se desarrollen adecuadamente y que tenga los nutrientes esenciales.

Intentos previos de hacer crecer estructuras embrionarias usando solo células madre embrionarias (ESCs, por sus siglas en inglés) habían tenido un éxito limitado. Esto se debe a que el desarrollo temprano del embrión requiere que los diferentes tipos de células se coordinen estrechamente entre sí, señalan los autores.

Sin embargo, en el estudio publicado los investigadores han utilizado una combinación de células madre embrionarias genéticamente modificadas y de células madre trofoblásticas extraembrionarias, junto con un andamio 3D, conocido como matriz extracelular, en el que puedan crecer. Con todo ello, han logrado desarrollar una estructura capaz de ensamblar, cuyo desarrollo y arquitectura se parecen mucho al embrión natural.

"Tanto las células embrionarias como extraembrionarias comienzan a ‘hablar’ entre sí y se organizan en una estructura que se parece y se comporta como un embrión", destaca Magdalena Zernicka-Goetz, investigadora de fisiología, desarrollo y neurociencia de la universidad británica y directora del trabajo. "Tiene regiones anatómicamente correctas que se desarrollan en el lugar y en el momento adecuado", agrega.

Zernicka-Goetz y sus colegas encontraron un notable grado de comunicación entre los dos tipos de células madre: “En cierto modo –señala– las células se dicen entre sí en qué lugar del embrión colocarse”.

"Sabíamos que las interacciones entre los diferentes tipos de células madre eran importantes para el desarrollo, pero lo sorprendente es que ahora hemos visto que se trata de una verdadera asociación; estas células realmente se guían mutuamente", dice la autora. "Sin esta asociación, el desarrollo y la actividad de los mecanismos biológicos clave no se llevaría a cabo correctamente".

Comparando su embrión artificial con uno natural, el equipo pudo demostrar que siguió el mismo patrón de desarrollo. Las células madre se organizaron con las embrionarias en un extremo y las trofoblásticas extraembrionarias en el otro. Luego se abrió una cavidad hacia arriba dentro de cada grupo antes de unirse para convertirse en el saco amniótico en el que se desarrollará el embrión.

Aunque este embrión artificial se asemeja mucho a uno real, es poco probable que se pueda desarrollar y convertir en un feto sano, dicen los investigadores.

Para ello, necesitaría un tercer tipo de células madre que permitiera el desarrollo del saco vitelino, que proporciona alimento para el embrión y dentro del cual se desarrolla una red de vasos sanguíneos. Además, el sistema no ha sido optimizado para el correcto desarrollo de la placenta.

Zernicka-Goetz ha desarrollado recientemente una técnica que permite que los blastocistos se desarrollen in vitro más allá de la etapa de implantación, permitiendo analizar, por primera vez, las etapas clave del desarrollo del embrión humano hasta 13 días después de la fertilización.

En su opinión, este avance podría ayudar a superar una de las principales barreras del estudio de las fases tempranas del desarrollo embrionario, debido a la escasez de embriones humanos para investigar. Actualmente, los embriones se desarrollan a partir de óvulos donados por las clínicas de fertilidad.

"Creemos que será posible imitar muchos de los eventos que ocurren antes de los 14 días de desarrollo usando células embrionarias y extraembrionarias humanas con un enfoque similar al que hemos usado con las células madre de ratón –indica la experta–. Esto nos permitirá estudiar los acontecimientos clave de esta etapa crítica sin tener que trabajar realmente con embriones y saber más sobre por qué a menudo el desarrollo humano falla en esa fase”, concluye.

Referencia bibliográfica:

Sarah Ellys Harrison, Berna Sozen, Neophytos Christodoulou, Christos Kyprianou, Magdalena Zernicka-Goetz. "Assembly of embryonic and extra-embryonic stem cells to mimic embryogenesis in vitro". Science, 2 de marzo, 2017.

Logran rejuvenecer células madre embrionarias humanas

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/22551/logran-rejuvenecer-celulas-madre-embrionarias-humanas/

Mediante el uso de un innovador "cóctel" de sustancias de señalización celular se ha conseguido "rebobinar" el reloj biológico de células madre embrionarias (ESCs, por sus siglas en inglés) de seres humanos, con el resultado de que tales células vuelven a poseer cualidades que tuvieron antes.

La capacidad de dar marcha atrás al reloj de desarrollo de las células madre hasta un estado previo ofrece nuevas y fascinantes oportunidades de conseguir que produzcan cualquier tipo de células bajo demanda, para su uso en trasplantes y en modelado de enfermedades genéticas. Más adelante, podrían acabar siendo usadas para crear animales quiméricos de los que se pudieran obtener órganos humanos.

El equipo del Dr. Elias Zambidis, de la Escuela de Medicina en la Universidad Johns Hopkins, de Estados Unidos, empleando su llamado cóctel 3i, bautizado así por sus tres inhibidores químicos, produjo células madre con las mismas características que las ESCs clásicas de ratón: son fáciles de cultivar, manipular y dirigir para que se diferencien en una serie de tipos celulares, sin la inestabilidad genética que arrastraron técnicas anteriores para transformar células madre humanas.

De izquierda a derecha: imágenes de un embrión humano en una etapa primaria (con tres días de vida), un embrión con cinco días, una colonia de células ESC humanas 3i desarrolladas por el laboratorio de Zambidis, y una colonia de una ESC humana convencional, más madura desde el punto de vista de desarrollo. Las colonias ESC humanas están teñidas para poner de manifiesto el núcleo (azul), el marcador OCT4 de las células madre (rojo) y el marcador TRA-1-81 de las células madre (verde).

Zambidis y sus colegas ya han conseguido “reiniciar” una amplia gama de más de 25 líneas de células madre humanas usando este nuevo cóctel de tres inhibidores químicos. También han constatado que estas ESCs humanas recién revertidas carecen de los cambios anormales en su ADN que otros métodos indujeron.

En la investigación han trabajado asimismo, entre otros, Christian Gutierrez y M. Valeria Canto-Soler, de la Escuela de Medicina en la Universidad Johns Hopkins.

Información adicional

Claves para generar células especializadas más rápidamente

Fuente: http://genetica.diariomedico.com/2016/07/18/area-cientifica/especialidades/genetica/claves-para-generar-celulas-especializadas-mas-rapidamente

Descubren señales bioquímicas que permiten que las células madre embrionarias se conviertan con más facilidad en otros tipos celulares.

El equipo de Irving Weissman, director del Instituto de Stanford de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa, en California, y de Lay Teng Ang, del Instituto del Genoma de Singapur, ha identificado los grupos de señales biológicas y químicas necesarias para que células madre embrionarias se conviertan, rápida y eficientemente, en poblaciones puras de cualquiera de los 12 tipos de células, incluyendo de hueso, músculo cardiaco y cartílago. Se trata de un paso clave hacia la medicina regenerativa clínicamente útil, basada en la capacidad de convertir células madre humanas pluripotentes en células madre de tejidos especializados que se injertan y funcionan en los pacientes", indica Weissman en el último número de Cell.

La investigación analiza los factores de señalización positivos y negativos que guían las decisiones de desarrollo de células madre de tejidos y órganos. En las primeras etapas, el embrión humano consta de tres capas germinales -ectodermo, endodermo y mesodermo-, responsables cada una de generar ciertos tipos de células durante el desarrollo del embrión. En el mesodermo, moléculas de señalización bien conocidas, como WNT, BMP, Hedgehog y TGF beta, consiguen que estas células se conviertan en precursoras cada vez más especializadas, gracias a dos opciones de activación y bloqueo.

A menudo las células avanzaban a través de una serie de elecciones consecutivas entre dos opciones posibles. La forma más rápida y eficiente de microgestionar las decisiones era aplicar una combinación de factores que animó a la diferenciación en un linaje y bloqueó de forma activa un destino diferente, una especie de estrategia de "sí" y "no".

Las células iPS humanas (hiPS) son molecular y funcionalmente equivalentes a las embrionarias humanas

Fuente: http://www.observatoriobioetica.org/2016/02/las-celulas-ips-son-equivalentesa-a-las-embrionarias-humanas/12259

Sin duda, un gran paso para el uso clínico de las células iPS, una de las grandes esperanzas dentro del campo de la terapia celular, que además no implica dificultades éticas.

Un tema altamente debatido dentro del mundo científico especializado es si las células iPS son o no similares a las embrionarias humanas. Esto que en principio puede ser un problema con implicaciones exclusivamente técnicas, es decir, de interés exclusivo para los científicos que trabajan en este campo, no lo es, pues de que las células hiPS y las células madre embrionarias humanas sean molecular y funcionalmente similares depende en gran manera que las células hiPS puedan o no utilizarse en un futuro en la clínica humana, y sobre todo que las células hiPS puedan sustituir en su uso a las células madre embrionarias humanas, que tantos problemas éticos suscitan.

Ahora se ha publicado un interesante trabajo (Nature Bioetechnology 33; 1173-1181, 2015) en el que el grupo de Konrad Hochedlinger, de la Universidad de Harvard, concluye que “las células madre embrionarias humanas y las células hiPS son molecular y funcionalmente equivalentes y que no pueden ser distinguidas genéticamente”. A la vez afirman que las diferencias genéticas previamente detectadas entre ambos tipos de células son debidas a problemas técnicos, que al parecer ellos han solucionado con un nuevo método de reprogramación que en su trabajo describen.

Study shows possibility of using embryonic stem cells to repair damaged lung tissue

Fuente: http://www.news-medical.net/news/20150715/Study-shows-possibility-of-using-embryonic-stem-cells-to-repair-damaged-lung-tissue.aspx

Collectively, such diseases of the airways as emphysema, bronchitis, asthma and cystic fibrosis are the second leading cause of death worldwide. More than 35 million Americans alone suffer from chronic respiratory disease. Weizmann Institute scientists have now proposed a new direction that could, in the future, lead to the development of a method for alleviating some of their suffering. The study's findings, which appeared in Nature Medicine, show how it might be possible to use embryonic stem cells to repair damaged lung tissue.

The research began with an insight: Certain stem cells that normally reside in the lungs are highly similar to those in the bone marrow. In each organ, the stem cells, rather than being distributed throughout the tissue, are concentrated in special compartments that contain all the provisions that stem cells need. Prof. Yair Reisner of the Weizmann Institute's Immunology Department says: "That understanding suggested to us that we might be able to apply our knowledge of techniques for transplanting bone marrow stem cells to repairing lung tissue."

Bone marrow transplant is based on two main principles: the ability of stem cells to navigate through the blood to the appropriate compartment and the prior clearing out of the compartment to make room for the transplanted stem cells. Reisner and his group thought it might be possible to apply these principles to introducing new stem cells into the lungs. But before they could do this, they needed to find a source of lung stem cells suitable for transplanting - a problem, as they are quite rare.

The group overcame this obstacle by using embryonic stem cells from the 20th -22nd week. Their research showed that this is the ideal time frame in which to harvest the cells: Younger cells have not completed the process of differentiation; older cells are less capable of lung regeneration. The team then conducted a series of experiments in which they cleared the lung's stem cell compartments with a method they had developed, and then the new stem cells were injected into mouse models of lung damage. The embryonic lung stem cells managed to find their way through the blood to the lungs and settle into the proper compartment. By six weeks, these cells were differentiating into normal lung tissue. The damaged lungs healed in the mice, and their breathing improved significantly.

Next, Reisner intends to determine the correct dosage of drugs that are needed to prevent rejection of the transplanted cells, which will be needed following such procedures. "But our real vision, bolstered by this success," says Reisner, "is to create a bank of lung tissue that will be a resource for embryonic lung stem cells." This bank could mean that there is a ready source of cells for repairing the damage in those with severe respiratory disease.

hESC-derived cells offer source of macular tissue repair and replacement

Fuente: http://www.news-medical.net/news/20150519/hESC-derived-cells-offer-source-of-macular-tissue-repair-and-replacement.aspx

Subretinal transplantation of retinal pigment epithelium derived from human embryonic stem cells (hESCs) appears to be a well-tolerated means of treating age-related macular degeneration and Stargardt’s macular dystrophy, suggest two open-label phase I/II studies.

Due to their immunoprivileged nature, hESCs have great therapeutic potential particularly for diseases affecting the eye, say Steven Schwartz (Jules Stein Eye Institute, Los Angeles, California, USA) and colleagues. But they add that “their plasticity and unlimited capacity for self-renewal raises concerns about serious safety issues”.

The researchers assessed the safety and tolerability of subretinal transplantation of hESC-derived retinal pigment epithelium in nine patients with Stargardt’s macular dystrophy and nine with atrophic age-related macular degeneration. The median age of the patients was 50 years and 77 years, respectively.

Three doses of cells – 50,000, 100,000 and 150,000 – were injected into the eye with the worst vision for each disorder and the patients took an immunosuppressant for a week before surgery and for 12 weeks afterwards.

Over a median follow-up of 22 months, no systemic safety issues were identified and concerns regarding teratoma formation, immune reactions and differentiation of cells into unwanted ectopic cell types were not realised.

The only adverse events were those characteristic of pars plana vitrectomy surgery, note the researchers, including preretinal patches of non-contractile, transplanted retinal pigment epithelium in three eyes and endophthalmitis in one patient.

An increase in subretinal pigmentation, symbolic of successful transplantation, was seen in 13 of the 18 patients. And visual acuity, although tested as a safety measure for monitoring vision loss, improved following surgery in 10 eyes, remained the same or improved in seven eyes, and decreased by more than 10 letters in one eye. The untreated fellow eyes did not show similar improvements.

Improvements following transplantation were seen for general and peripheral vision as well as near and distance activities, increasing by 16 to 25 points in the 3 to 12 months following surgery in patients with atrophic age-related macular degeneration and by 8 to 20 points in those with Stargardt’s macular dystrophy.

For eight patients, visual acuity improved by at least 15 letters during the first year after transplantation, corresponding to a clinically significant “doubling of the visual angle”, the team writes in The Lancet.

In a related commentary, Anthony Atala (Wake Forest University School of Medicine, Winston-Salem, North Carolina, USA), says the study is “a major accomplishment”.

“Much work remains to be done before hESC and induced pluripotent stem cell therapies go beyond regulatory trials, but the path is now set in motion”, he concludes.

Las células madre embrionarias confirman su eficacia en 4 pacientes asiáticos

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20150430/abci-celulas-madre-embrionarias-cell-201504301433.html

Es el segundo estudio que demuestra la utilidad de este tipo de terapia celular, aunque también se ha logrado con células madre adultas iPS.

Célula embrionaria

El primer ensayo clínico con células madre embrionarias en pacientes asiáticos acaba de publicar sus primeros resultados y demuestra que la terapia es segura y eficaz, aunque advierte que son datos preliminares. Realizado en la República de Corea en un grupo de pacientes con enfermedades degenerativas del ojo, el estudio es el primero en probar la seguridad de una terapia de células madre embrionarias para las personas de ascendencia asiática.

Los cuatro pacientes con degeneración macular fueron tratados durante un año con células madre embrionarias de la retina derivadas de células epiteliales del pigmento y no se observaron efectos secundarios graves (crecimiento tumoral u otros efectos inesperados) relacionados con la terapia. Los investigadores presentan sus resultados  en «Stem Cell Reports».

«El estudio se diseñó para probar la seguridad de esta terapia pero como el objetivo final es evitar el progreso de la enfermedad nos sorprendió gratamente ver una mejora real en la agudeza visual de los pacientes», explica el autor principal Won Kyung, de la Universidad de CHA. Sin embargo, advierte, «son resultados preliminares y las respuestas positivas de los pacientes necesitan ser interpretadas con cautela hasta que se lleve a cabo la fase II.

A finales de 2014 se publicaron los primeros datos en el mundo de un ensayo con esta terapia celular. El equipo de Robert Lanza, director científico jefe en Advanced Cell Technology (EE.UU.), publicó en «The Lancet» la primera evidencia de la seguridad y la tolerabilidad de los trasplantes de células madre embrionarias humanas en humanos a largo plazo. Sus resultados demostraban que la terapia celular, empleada en 18 pacientes con pérdida severa de la visión por distintas formas de degeneración macular, era segura 3 años después del trasplante; además, el tratamiento logró restaurar parte de la visión en más de la mitad de los pacientes.

El equipo de Lanza, que también ha participado en este estudio, trabajó con pacientes de raza blanca con la excepción de un afroamericano, pero ahora es la primera vez que se demuestra en pacientes asiáticos. Los pacientes de ambos ensayos padecían degeneración macular relacionada con la edad o distrofia macular de Stargardt, las formas principales de ceguera de adultos y juvenil en el mundo desarrollado que son actualmente incurables.

CHA Biotech, la empresa patrocinadora de este estudio clínico, tiene la intención de obtener la aprobación del Ministerio de Alimentación y Medicamentos de Seguridad de Corea para llevar a cabo la fase II de ensayos clínicos en pacientes con distrofia macular de Stargardt este año y espera obtener la aprobación para comercializar la terapia en Corea en los próximos cuatro años.

No es esta la única alternativa de terapia celular para el tratamiento de las enfermedades degenerativas. El año pasado, 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. 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. La paciente con degeneración macular, fue 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.

Desarrollan una estructura similar a un cerebelo con células iPS humanas

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20150129/abci-cerebelo-celulas-201501291757.html

Será de gran utilidad para recrear, conocer y estudiar las estructuras de las conexiones neuronales en el laboratorio.

Neuronas con las células de Purkinje

Algo similar a un cerebelo en tres dimensiones. Un equipo de investigadores del Centro RIKEN de Biología del Desarrollo (Japón), a través de células madre de embriones humanos, ha fabricado una estructura tridimensional similar al cerebelo, un avance que probablemente será de gran utilidad para recrear estructuras neurales en el laboratorio.

Uno de los objetivos principales de la investigación con células madre es sustituir las piezas dañadas del organismo con tejidos cultivados a partir de células madre indiferenciadas. Para el sistema nervioso, este es un desafío especial porque no solo se necesita generar neuronas específicas, sino que además debe ser inducidas a conectarse entre sí en formas muy específicas.

El trabajo que publican los investigadores del centro RIKEN en «Cell Reports» supone un gran paso en este campo. Los científicos han demostrado cómo aplicar secuencialmente varias moléculas de señalización para cultivos tridimensionales de células madre embrionarias humanas para que éstas comiencen a diferenciarse en neuronas funcionales del cerebelo con la capacidad de auto-organizarse para formar la áreas del cerebelo en su desarrollo normal: patrón dorsal / ventral del patrón y estructura multi-capa.

Los investigadores primero establecieron bajo qué condiciones específicas el cultivo de células madre embrionarias humanas con el factor de crecimiento de fibroblastos 2 (FGF2) conducía a una diferenciación neural particular. A continuación buscaron neuronas del cerebelo maduras y vieron que aquellas tratadas con FGF2 expresan marcadores de células de Purkinje, un tipo de células que únicamente se encuentran en el cerebelo. Tras analizarlas comprobaron que poseían la señalización del cerebelo normal, lo que indicaba que la función se había desarrollado a lo largo de la estructura.

El autor principal del trabajo, Keiko Muguruma, afirma que «los principios de autoorganización que hemos demostrado aquí son importantes para el futuro de la biología del desarrollo». Y añade: «los intentos de generar el cerebelo a partir de células iPS humanas ya han tenido cierto éxito, y estas neuronas y tejidos del cerebelo derivados de pacientes serán útiles para estudiar enfermedades del cerebelo como la ataxia espinocerebelosa».

El tribunal de la UE permite patentar ‘pseudoembriones’

Fuente: http://elpais.com/elpais/2014/12/18/ciencia/1418928433_575443.html

Una sentencia avala que se patenten células madre obtenidas de óvulos no fecundados.

El máximo tribunal de la UE ha decidido que se puede patentar un tipo de células madre derivadas de óvulos sin fecundar. La condición recogida en su sentencia es que esas células no puedan nunca convertirse en un ser humano.

El dictamen, publicado por el Tribunal de Justicia de la Unión Europea, da la razón a International Stem Cell Corporation (ISCO), una empresa de EE UU que quiere usar este tipo de células madre para desarrollar tratamientos contra enfermedades oculares, del sistema nervioso y hepáticas. En 2011, este mismo tribunal determinó que no se podía patentar ningún embrión humano ni células madre derivadas de él. En esta prohibición se incluían los óvulos que comienzan a desarrollarse sin que haya habido fecundación, gracias a un proceso conocido como partenogénesis.

Esta técnica consiste en activar el óvulo con ciertos productos químicos o pequeñas corrientes eléctricas. Tras ese proceso, el ovocito cree que está fecundado y comienza a desarrollarse como si fuera un embrión, pero sin serlo, pues no ha sido fecundado. Cuando tiene unos días de vida se extraerían de este pseudoembrión las denominadas células madre humanas partenogénicas (hpSCs) para posibles terapias en pacientes. En principio, esos óvulos solo alcanzan unos pocos días de vida y no pueden por tanto dar lugar a un ser humano, según los expertos consultados.

La empresa estadounidense quiso patentar esta técnica en Reino Unido, pero la oficina de patentes del país se lo impidió en virtud de la ley europea. El Tribunal británico que está dirimiendo el conflicto entre ambas entidades preguntó a los jueces de la UE en Luxemburgo. Estos dicen ahora que “para poder ser calificado de embrión humano, un óvulo humano no fecundado debe tener necesariamente capacidad intrínseca para convertirse en un ser humano”. “El mero hecho de que un óvulo humano activado mediante partenogénesis inicie un proceso de desarrollo no es suficiente para considerarlo un embrión humano”.

Con esto los jueces de la UE matizan su decisión de 2011, que fue muy polémica entre la comunidad científica porque podía limitar mucho la capacidad para investigar con células madre. De hecho, fue el neurobiólogo alemán Oliver Brüstle, de la Universidad de Bonn, quien originó el caso al intentar patentar su método de generar neuronas a partir de células madre embrionarias.

“Éste es un gran paso en la decisión correcta”, ha dicho un portavoz legal de la empresa citado por Reuters. La decisión final sobre el caso la deben tomar ahora los tribunales británicos.

El criterio de los jueces europeos abre la puerta a más patentes en este campo de la biotecnología. ISCO también ha solicitado ya patentes en la oficina europea. Pero este tipo de células está aún en fases muy iniciales de desarrollo y su potencial médico en el futuro es incierto, según los expertos consultados.

“Los óvulos generados por partenogénesis no pasan del día cuatro o cinco de desarrollo y además no pueden ser considerados un embrión porque le falta la parte genética del padre”, explica Rita Vassena, directora científica de la clínica de fertilidad Eugin, en Barcelona. La partenogénesis no es un método secreto ni novedoso, muchos investigadores lo usan, así que lo patentable es el uso que se pretenda dar a las células madre obtenidas por este método, comenta Vassena, que estudió la partenogénesis como fuente de células madre en el Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona.

El problema es que estas células tienen dos copias idénticas de cada cromosoma, las dos de la misma persona, lo que aumenta la probabilidad de tener duplicado uno o varios genes defectuosos que podrían acelerar una dolencia. “Este tipo de células con poca variabilidad genética son más propensas a descontrolarse y producir cáncer y otras enfermedades”, resalta Vassena. Lo que sí puede ser útil, señala, es el uso de este tipo de material para generar células con el perfil de un paciente y probar en ellas diferentes fármacos para elegir el más adecuado, concluye.

Más información sobre la reprogramación celular

Fuente: http://www.elmundo.es/salud/2014/12/10/5488821be2704ea4768b457e.html

Imagine que viaja de Madrid a Tokio. Hace siglos trasladarse entre estas dos ciudades parecía una hazaña casi imposible, sin embargo, gracias a los avances en aeronáutica y telecomunicaciones se ha logrado unir estos dos puntos del planeta de una forma relativamente sencilla. Pero, ¿sabría usted detallar la ruta exacta que realizará en ese trayecto? Quizás a priori no sea fácil pero si lo estudia de forma meticulosa podría explicar punto por punto los pasos de su traslado, aunque los miles de datos al respecto están en la caja negra del avión. Pues eso es lo que han conseguido -por lo menos en parte- varios grupos de investigadores con la técnica que consigue transformar células adultas en otras más básicas y plásticas similares a las células madre embrionarias: precisar la ruta de la reprogramación celular. Además, en el camino, han identificado un nuevo tipo de células madre al que han denominado células F.

La reprogramación celular fue conocida mundialmente cuando el japonés Shinya Yamanaka inventó en 2006 un método fácil para hacer que una célula diera marcha atrás a su reloj biológico. El investigador usó cuatro genes o factores de reprogramación que al añadirlos en una célula adulta eran capaces de transformarla en una célula más básica, similar a las células madre embrionarias, y capaz de convertirse en cualquier otro tipo de célula. Este hallazgo, gracias a su aparente simplicidad, fue acogido con fuerza entre muchos otros grupos de científicos que se lanzaron a imitarlo e iniciaron así una nueva rama de investigación cuyo objetivo principal, aunque tiene varios, es lograr tejidos de repuesto para suplantar a otros viejos o deteriorados por una enfermedad.

Desde 2006, han sido miles los experimentos hechos con esta técnica. Sin embargo, también han sido miles las variaciones obtenidas en los resultados. Por lo general, el procedimiento no es muy eficaz en lograr esa transformación, es decir, se requiere un gran número de células al inicio para obtener finalmente un reducido número de células pluripotentes viables. Además, las células conseguidas en los distintos laboratorios difieren entre sí, algunas parecen mejores, otras más eficaces y tampoco son totalmente iguales a las más plásticas y potentes que son las células madre embrionarias, que también son las más cuestionadas porque se obtienen de embriones.

Aunque el método de la reprogramación inventado por Yamanaka (y sus variantes posteriores) es fácil de aplicar, también se trata de un proceso complicado. El problema es que los científicos lograron un avión en 2006 -la técnica de la reprogramación- para llegar de una célula a otra, pero la realidad es que están en la era de Marco Polo en cuanto a la comprensión de cómo es la ruta de ese viaje -la reprogramación-. "Es todavía realmente un proceso confuso. Es muy complicado lo que estamos haciendo", explica el biólogo molecular Knut Woltjen del Centro para la Investigación y Aplicación de Células iPS en la Universidad de Kioto, Japón, en un artículo que publica la revista Nature junto con los cinco estudios donde se detallan los resultados de este consorcio y que recoge esta publicación y Nature Communications.

Las investigaciones forman parte del trabajo de un consorcio internacional, denominado Project Grandiose, que dio a conocer Andras Nagy, del Instituto de Investigación Lunenfeld-Tanenbaum del Hospital Monte Sinai en Ontario (Canadá), en la reunión de la Sociedad Internacional para la Investigación en Células Madre (ISSCR) en 2011. Su objetivo ha sido analizar exhaustivamente cómo funciona la reprogramación celular en células de ratones, qué factores intervienen en la transformación celular y qué productos se obtienen en ese proceso. En este primer análisis han participado centros de Australia, Estados Unidos, Canadá, Holanda y Corea del Sur.

Además de ser el análisis más detallado hasta el momento de la técnica de la reprogramación celular y de ofrecer los componentes de este procedimiento, estos investigadores han identificado un nuevo tipo de células, denominado células F, por el término en inglés fuzzy, algo así como desdibujado en español.

"Hemos descrito con un detalle como nunca se había hecho hasta ahora los cambios moleculares que tienen las células cuando se reprograman a células madre y también hemos descubierto un nuevo tipo de células pluripotentes que pueden verse como un prototipo para la producción de células terapéuticas", explica Thomas Preiss, profesor del departamento de Biología Genómica de la Universidad Nacional de Australia y uno de los investigadores que han estado involucrados en este trabajo.

Las células iPS y las células madre embrionarias tienen propiedades idénticas, pero las células iPS son derivadas de células adultas y las embrionarias de un embrión. "Estas células F son otros estados de pluripotencia que surgen durante la reprogramación", afirma Mira Puri del Instituto Lunenfeld-Tanenbaum.

Las células F son más fáciles de obtener, de forma más barata y crecen mucho más rápido en cultivo en comparación con las células iPS, explica otro de los científicos involucrados en este trabajo, Albert Heck, del Centro Bijvoet para la Investigación Biomolecular de la Universidad de Utrecht (Holanda).

En este centro holandés estuvo trabajando Javier Muñoz que ahora es jefe del departamento de Proteómica en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) en Madrid. "Estuve cinco años involucrado en el análisis proteómico de la reprogramación que ha supuesto un gran desafío técnico porque hemos analizado cómo cambia el proteoma cada dos días a lo largo de tres semanas que es lo que tardan en reprogramarse los fibroblastos en células iPS", explica. En este análisis comprobaron que las células de la piel de ratón tardan 48 horas en cambiar desde que se añaden y expresan los cuatro factores de la reprogramación. "Esto es sorprendente porque el cambio es completo".

En cuanto a la identificación de las células F, Juan Carlos Izpisúa, del Laboratorio de Expresión Génica en el Instituto Salk de La Jolla (California, EEUU), señala que una de las ventajas de estas células es su crecimiento más rápido. "Por tanto son ideales para una producción a gran escala, que sería necesaria para futuras terapias celulares. Sin embargo, actualmente no está clara la futura aplicación de estas células puesto que dependen de la expresión de los transgenes (o factores de transcripción) y aún no han sido obtenidas en humanos".

Para Angel Raya, director del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), este es "un trabajo que genera una cantidad enorme de datos que ponen a disposición pública. Te da un mapa de cómo sucede la reprogramación. Es una información que costará tiempo en interpretar su importancia y funcionalidad. La limitación que veo a priori es que en este trabajo utilizan los cuatro factores de Yamanaka pero de una forma diferente. Quizás las células F identificadas no se vean con otras variaciones o células".

Gracias al trabajo de este consorcio ahora "se tiene la foto de varios puzzles, uno es el proteoma, otro el transcriptoma, el epigenoma... y más adelante tendremos al foto global del proceso", añade Muñoz. Básicamente es como si, gracias a esta investigación, se hubieran obtenido el mapa de la ruta aérea de Madrid a Tokio, el de la ruta terrestre, el catálogo de las personas que participan en esa ruta... Todos los componentes que hacen que uno pueda viajar de una ciudad a otra, de convertir una célula en otra. En este caso el objetivo no es llegar a Tokio sino una vez allí conseguir una herramienta que sea de gran ayuda para nuestra salud: una célula de repuesto que valga para cualquier tejido enfermo. De momento, se han descrito los pasos de un procedimiento que ha logrado mucho en el laboratorio y poco en la clínica ya que todavía no ha demostrado ser seguro para su uso médico, algo que miles de investigadores buscan.