Reproducen in vitro células de retina para probar tratamiento contra ceguera

Fuente: http://www.lavanguardia.com/vida/20171024/432325106089/reproducen-in-vitro-celulas-de-retina-para-probar-tratamiento-contra-ceguera.html

Un proyecto de investigación impulsado por la Fundación bancaria la Caixa y la Fundación IMO reproducirá in vitro células de la retina para estudiar mutaciones que causan ceguera y probar nuevas terapias para frenar las cegueras hereditarias o incluso devolver la visión.

La investigación pretende generar células madre a partir de biopsias de piel y tratarlas con CRISPR, la innovadora técnica para editar el genoma, con el fin de obtener resultados en un plazo de tres años y poder frenar la pérdida de visión en distrofias de retina, unas patologías degenerativas que son la principal causa de ceguera hereditaria.

El objetivo es analizar con detalle las mutaciones genéticas que provocan algunas distrofias de retina (DR) y obtener células iPS o células madre pluripotentes inducidas (células madre no procedentes de embriones, sino obtenidas a partir de un organismo adulto, en este caso, de biopsias de la piel del propio paciente).

Según ha explicado la investigadora principal del proyecto, Esther Pomares, "estas células, reprogramadas después en células retinianas, permitirán el estudio funcional de las mutaciones de las distrofias de retina".

Para obtener las células iPS, los investigadores introducirán en las células de la piel de una decena de pacientes en cultivo factores de reprogramación celular, provocando un "borrado" de la información que determina su función.

Una vez "desprogramadas", las cultivarán con factores de crecimiento, como los que se generan naturalmente en estado embrionario en el que se define la función de cada célula, para obtener, de este modo, células precursoras de la retina (células "básicas" de la retina, no tan especializadas como, por ejemplo, los conos y los bastones).

Según Pomares, con ello se podrá estudiar en el laboratorio "un modelo muy aproximado del ambiente de la retina, parecido a una biopsia, algo que es imposible de obtener de forma natural, ya que la retina es un tejido que no se regenera".

Además, el proyecto prevé ensayar terapias génicas, aplicando la técnica CRISPR, que consiste en reparar la secuencia de ADN alterada que provoca una determinada enfermedad genética.

"Las células iPS representan un importante avance respecto a las técnicas usadas hasta ahora. Por un lado, son el primer paso para poder reproducir de forma muy fiable la retina del paciente en un medio in vitro, lo que es crucial para poder estudiar este tipo de enfermedades genéticas", ha dicho Pomares.

"El hecho de no tener que partir de células embrionarias, más allá del problema ético que puede suponer, nos evita tener que trabajar sobre células de un tercero, que, por tanto, no contienen la mutación genética del paciente, cuyo comportamiento queremos estudiar con detalle y sobre la que pretendemos actuar mediante terapias génicas", ha añadido.

Una vez reprogramadas las células epidérmicas en células precursoras de la retina, investigadores de la Fundación IMO examinarán cómo la mutación que provoca la distrofia afecta al funcionamiento de la célula, "una información que hasta ahora no se podía obtener y que va a resultar muy útil para diseñar la terapia personalizada más efectiva para cada paciente", ha afirmado Pomares.

Según la investigadora, "podremos saber, por ejemplo, si la mutación provoca que el gen tenga un efecto dañino sobre la célula o si simplemente ha hecho que el gen deje de cumplir su función; una cosa determinante a la hora de decidir, en un futuro, si aplicamos terapias que sustituyan el gen o bien que lo reparen".

El ensayo terapéutico a partir de las células iPS es la segunda parte del proyecto financiado por la Fundación bancaria la Caixa.

Crean minintestinos funcionales a partir de células madre humanas

Fuente: http://www.abc.es/salud/tecnologia-salud/abci-crean-minintestinos-funcionales-partir-celulas-madre-humanas-201710111505_noticia.html

Trasplantados en ratas, los segmentos tienen la capacidad de liberar nutrientes al torrente circulatorio de una forma totalmente natural.

Las células madre pluripotentes inducidas (iPS) representan, según la opinión de numerosos expertos, el futuro de la medicina regenerativa. No en vano, estas iPS tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo, por lo que, cuando menos en teoría, pueden ser utilizadas para crear órganos y tejidos sanos con los que reemplazar a aquellos deteriorados por una lesión o enfermedad o, simplemente, por el paso de los años. De hecho, en los últimos años ya se han desarrollado distintos ‘organoides’ –esto es, de estructuras tridimensionales que imitan lo que sucede en un órgano– a partir de iPS humanas, caso entre otros de ‘mini-retinas’, ‘mini-estómagos’ o ‘mini-hígados’. Y ahora, investigadores del Hospital General de Massachusetts en Boston (EE.UU.) han dado un paso más allá al lograr ‘crear’ a partir de estas células madre segmentos del intestino delgado que, una vez trasplantados en un modelo animal –ratas–, tienen la capacidad de liberar nutrientes al torrente circulatorio. O lo que es lo mismo, son capaces de llevar a cabo, si bien parcialmente, la digestión.

Como explica Harald Ott, director de esta investigación publicada en la revista «Nature Communications», «en nuestro trabajo hemos sido capaces de cerrar la brecha entre la diferenciación celular –promoviendo que las células madre se transformen en un tipo específico de célula– y la generación de un tejido que muestra una funcionalidad de alto nivel, como sería en este caso la perfusión vascular y la absorción de nutrientes. Así, y si bien estudios previos han documentado la diferenciación exitosa de organoides a partir de iPS, nuestro trabajo describe una tecnología que posibilita que estas pequeñas unidades de tejido formen injertos de mayor escala que un día podrían usarse para el reemplazo de órganos».

La extirpación quirúrgica de segmentos del intestino delgado es una práctica que debe acometerse hoy en día en el tratamiento de algunos pacientes con enfermedades gastrointestinales graves, caso entre otras de la enfermedad de Crohn. El resultado es que los pacientes intervenidos padecen un trastorno denominado ‘síndrome del intestino corto’ y, en muchos casos, se ven abocados a alimentarse por vía intravenosa. Sin embargo, existe una solución para paliar este síndrome de intestino corto: el trasplante de intestino delgado. Pero hay un problema: el número de donantes es siempre insuficiente para suplir la demanda de trasplantes. Es decir, hace falta una fuente alternativa de órganos –en este caso, de intestinos– para poder responder a las necesidades de los pacientes susceptibles de someterse a un trasplante.

La técnica empleada en el estudio consiste en coger un órgano y administrar un detergente para eliminar todas las células –un proceso denominado ‘descelularización’–, lo que da como resultado un ‘órgano hueco’ o, lo que es lo mismo, una estructura o andamio del órgano formado por la matriz extracelular que puede ‘rellenarse’ nuevamente con las células apropiadas. Y si bien los autores ya habían empleado previamente esta técnica para generar pulmones y riñones en modelos animales –ratas– e, incluso, regenerar células del miocardio en corazones humanos descelularizados, en el nuevo trabajo la emplearon para descelularizar segmentos de 4 centímetros de intestino delgado de ratas.

Lógicamente, la dificultad de la técnica no se encuentra tanto en lograr una estructura hueca del órgano como en rellenarla, lo que requiere la generación a partir de células madre de células epiteliales para la pared intestinal y de células endoteliales para los vasos sanguíneos. Así, lo que hicieron los autores fue promover la diferenciación de iPS humanas en células precursoras intestinales y colocarlas en los segmentos descelularizados. Y posteriormente, una vez formada la capa de epitelio al cabo de dos semanas, ‘repoblaron’ los canales vasculares con células endoteliales humanas generadas a partir de las iPS. El resultado es un ‘prototipo’ de segmento de intestino delgado que deberá ser introducido en un biorreactor de perfusión para su maduración –lo que se logra al cabo de tan solo siete días.

Pero una vez madurados, ¿estos segmentos son realmente funcionales? Pues sí. Los experimentos in vitro constataron el paso de sangre a través de los nuevos vasos sanguíneos y la transferencia de glucosa y ácidos grasos desde el interior de los segmentos al torrente circulatorio. Además, las células epiteliales que repoblaron las paredes de los segmentos mostraron la misma estructura polarizada que se observa en los epitelios intestinales naturales.

Finalmente, los autores unieron algunos de los segmentos intestinales ‘repoblados’ a las arterias carótidas y las venas yugulares de ratas, observando cómo los vasos sanguíneos de los segmentos se llenaban inmediatamente de sangre y cómo las inyecciones de glucosa y ácidos grasos administrados a las cuatro semanas en los segmentos daban lugar a un incremento de los niveles sanguíneos de azúcar y lípidos de los animales –un resultado que confirmó la absorción de nutrientes–. Es más; los segmentos también presentaron algunos tipos de células típicas de las paredes intestinales que, sin embargo, no se detectaron durante su ‘repoblación’ y cultivo, lo que indica que el proceso de maduración del tejido continúa una vez es transferido a un animal vivo.

Como concluye Harald Ott, «nuestros experimentos con animales vivos muestran que las iPS humanas diferenciadas en células intestinales pueden ensamblarse en un injerto intestinal con un alto nivel de organización y conectadas al sistema vascular de un receptor para permitir la absorción de nutrientes. El próximo paso será lograr una mayor maduración de los injertos y adaptarlos al tamaño del ser humano, para que así puedan algún día ofrecer una alternativa más accesible que los trasplantes de intestino delgado para los pacientes con el síndrome de intestino corto. Además, estos injertos específicos para cada paciente y ‘a demanda’ no requerirán, al menos en teoría, el uso de fármacos inmunosupresores».

Diseñan un intestino delgado funcionante en modelo animal

Fuente: http://aparato-digestivo.diariomedico.com/2017/10/10/area-cientifica/especialidades/aparato-digestivo/disenan-un-intestino-delgado-funcionante-en-modelo-animal

Un segmento de intestino delgado, obtenido a partir de células iPS humanas, que mantiene la capacidad de absorción de nutrientes se injerta con éxito en ratas.

Fragmento del intestino descelularizado de rata tras la repoblación con células epiteliales humanas (en verde) y endoteliales (rojo).

Sobre la base de células madre de pluripotencialidad inducida (iPS), un grupo de científicos del Hospital General de Massachusetts (MGH) ha logrado trasplantar en ratas un injerto de intestino delgado vascularizado capaz de hacer llegar los nutrientes al torrente sanguíneo, como lo haría el órgano funcionante. Este logro se publica en Nature Communications y supone un avance más hacia la consecución de organoides que algún día puedan ser útiles en el trasplante.

Más concretamente, este trabajo apunta una posible contribución terapéutica para los pacientes con síndrome de intestino corto. Dicha afección se trata ahora con trasplante intestinal. El desarrollo de intestino a partir de las células del propio paciente, mediante la diferenciación de células iPS, podría facilitar el acceso a injertos trasplantables que además no generarían rechazo inmunológico en el receptor. Sin embargo, una dificultad para llevar adelante esta estrategia es desarrollar estructuras que puedan albergar las células del endotelio intestinal: las estructuras artificiales han tenido un éxito limitado en los experimentos, mientras que las llamadas estructuras descelularizadas hasta ahora carecían de la vascularización necesaria para poder restaurar la absorción de nutrientes.

En este trabajo, encabezado por Harald Ott, del Departamento de Cirugía y del Centro de Medicina Regenerativa del MGH, se ha obtenido una estructura capaz de vascularizarse y de realizar transferencia de nutrientes. Para ello, los investigadores retiraron las células de un segmento de 4 cm del intestino delgado de una rata con un método que preservaba la vascularización. Después, revistieron ese armazón con dos tipos de células: para reconstruir la capacidad absortiva de los nutrientes, primero emplearon células epiteliales derivadas de células madre humanas con las que desarrollaron varios grupúsculos celulares, que se fusionaron en la estructura con la ayuda de un tubo de silicona. Dos semanas después, añadieron células endoteliales.

Las tasas de transferencia de nutrientes fueron similares a las medidas en las muestras de intestino tomadas de ratas; cuatro semanas después del implante en el animal, el intestino bioartificial continuaba sobreviviendo y madurando.

"Nuestro experimento in vivo muestra que las células iPS humanas pueden formar un tejido intestinal similar al del órgano, con un elevado grado de organización y conectado a la vasculatura del receptor para asegurar la absorción de nutrientes después del trasplante", dice Ott. "El siguiente paso es madurar esos injertos y desarrollarlos a tamaño humano, para que un día puedan ser una alternativa en el trasplante en pacientes con intestino delgado corto".

Neuronas derivadas de iPS son seguras y eficaces en modelo simio de Parkinson

Fuente: http://neurologia.diariomedico.com/2017/08/30/area-cientifica/especialidades/neurologia/neuronas-derivadas-de-ips-son-seguras-y-eficaces-en-modelo-simio-de-parkinson

Un equipo de científicos del CiRA de Kioto ha demostrado en experimentos con primates la seguridad y viabilidad de la terapia celular en la enfermedad Parkinson.

Jun Takahashi, de CiRA de la Universidad de Kioto, en un encuentro científico sobre células madre.

La terapia con células madre ha logrado restaurar la función nerviosa en un modelo simio de la enfermedad de Parkinson, según publica un estudio en Nature. Este trabajo preclínico revela que la implantación de neuronas dopaminérgicas obtenidas de células madre pluripotentes inducidas (iPS) puede mejorar el movimiento en estos animales, según se ha visto a los dos años del tratamiento. Estos resultados suponen un avance hacia el tratamiento con células madre en la enfermedad de Parkinson.

Se trata de la primera investigación a largo plazo realizada sobre modelos primates con neuronas dopaminérgicas derivadas de células iPS humanas. En este trabajo, Jun Takahashi y otros científicos del Centro para la Investigación y Aplicación de las Células iPS (CiRA), en la Universidad de Kioto, evaluaron la seguridad y la función de esas neuronas implantándolas en los cerebros de monos. Demostraron así su capacidad de supervivencia a largo plazo, que funcionaban como neuronas dopaminérgicas en el mesencéfalo y que fueron capaces de restaurar una gama de movimientos. En cuanto a la seguridad, las células no generaron tumores al menos durante dos años y exhibieron una respuesta inmune leve o nula.

"Nuestra investigación ha demostrado que las neuronas dopaminérgicas obtenidas de células iPS son tan buenas como las del cerebro medio fetal. Debido a que las células iPS son fáciles de obtener, podemos estandarizarlas para que solo se usen las mejores para la terapia", dice el neurocirujano Takahashi.

De hecho, el número de neuronas dopaminérgicas que perduraron en el experimento varió entre los animales, y los autores identificaron las firmas genéticas que pueden explicar esas diferencias y que podrían servir para seleccionar las mejores líneas celulares en un entorno clínico. En total, son once genes los que podrían marcar la calidad de los progenitores celulares. Uno de esos es Dlk1.

"Dlk1 es uno de los marcadores predictivos de la calidad celular para las neuronas dopaminérgicas desarrolladas a partir de células madre embrionarias y trasplantadas a ratas. Encontramos este gen en neuronas dopaminérgicas injertadas en mono. Estamos investigando el gen DLK1 para evaluar la calidad de las células para aplicaciones clínicas".

El equipo científico espera poder reclutar a pacientes para esta terapia con células iPS antes de finales del próximo año. "Este estudio es nuestra respuesta para llevar las células iPS a los entornos clínicos", afirma Takahashi.

En otro estudio relacionado, que se publica en Nature Communications, y coordina también Jun Takahashi, se presenta un enfoque para mejorar la supervivencia después del trasplante de las neuronas derivadas de las células iPS. Los científicos muestran que el emparejamiento del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) de las células iPS con el del receptor mejora la supervivencia de las células injertadas. La concordancia del MHC no evita completamente la reacción inmune, por lo que los autores proponen que este enfoque se utilice junto con la inmunosupresión; sin embargo, señalan que la concordancia de CMH podría reducir la dosis y duración requeridas de esos tratamientos inmunosupresores.

Desarrollado el primer ‘mini-colon’ humano a partir de células madre

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-desarrollado-primer-mini-colon-humano-partir-celulas-madre-201706221804_noticia.html

Los nuevos organoides posibilitan un estudio mucho más preciso de las enfermedades del colon y facilitarán en el futuro el desarrollo de tejidos y órganos para el trasplante.

Imagen por microscopía confocal de un 'mini-colon' derivado de iPS humanas.

Las células madre pluripotentes (iPS) tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo, por lo que, cuando menos en teoría, pueden ser utilizadas para crear órganos y tejidos sanos con los que reemplazar a aquellos deteriorados por una lesión o enfermedad o, simplemente, por el paso de los años. Tal es así que las terapias con células madre podrían suponer el futuro de la medicina regenerativa, cuando no de la medicina en general. Un futuro, además, que podría encontrarse a la vuelta de la esquina. Y es que en los últimos años se han dado pasos agigantados en esta dirección con el desarrollo de distintos ‘organoides’ –esto es, de estructuras tridimensionales que imitan lo que sucede en un órgano– a partir de células madre humanas, caso entre otros de ‘mini-retinas’, ‘mini-estómagos’ o ‘mini-hígados’. Unos avances a los que se suma, como muestra un estudio dirigido por investigadores del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati (EE.UU.), la ‘creación’ de un colon embrionario –o ‘mini-colon’– derivado de iPS humanas, lo que permitirá un estudio mucho más preciso de las patologías del tramo final del tracto gastrointestinal y, en el futuro, el desarrollo de tejidos sanos para su trasplante.

Como explica James Wells, director de esta investigación publicada en la revista «Cell Stem Cell», «las enfermedades que afectan a esta región del tracto gastrointestinal son altamente prevalentes, caso de la colitis, del cáncer de colon o del síndrome del intestino irritable. Hasta ahora, la manera en la que hemos podido estudiar estas enfermedades ha estado ciertamente limitada dado que, entre otros aspectos, los modelos animales como los ratones no recrean de forma precisa los procesos que tienen lugar en el tracto gastrointestinal en las enfermedades humanas. Así, este nuevo sistema posibilita una recreación muy efectiva de las patologías y el desarrollo en humanos».

Los autores del nuevo trabajo ya tenían experiencia en la generación de organoides a partir de iPS humanas. De hecho, en 2009 ya fueron capaces de crear un ‘mini-intestino’ en fase embrionaria con un sistema nervioso funcional y dos de las regiones –el antro y el fundus– que se encuentran en el estómago humano. Sin embargo, parece que el desarrollo de un ‘mini-intestino’ o de cualquier otra región del tracto gastrointestinal es muy fácil cuando se compara con un ‘mini-colon’. Y es que hasta ahora no se sabía nada sobre los procesos genéticos y moleculares que inducen a las iPS a diferenciarse y unirse para formar un organoide colónico funcional.

En primer lugar, los autores recurrieron a tejidos de modelos animales –ratones y ranas– y humanos para identificar las señales moleculares que orquestan el desarrollo embrionario del intestino posterior, esto es, la región a partir de la cual se forma todo el intestino delgado –incluido el colon–. Y lo que vieron es que la proteína SATB2 –una proteína ligante de ADN que facilita la organización estructural de los cromosomas en los núcleos celulares– es la responsable de coordinar todo este proceso tanto en los animales como en humanos.

En segundo lugar, observaron que el factor de crecimiento denominado ‘proteína morfogénica ósea’ (BMP) es totalmente necesario para que la SATB2 lleve a cabo su función y ‘empuje’ a las iPS a diferenciarse y desarrollar los tejidos que darán lugar al intestino posterior. Así, lo que hicieron fue añadir este BMP a los cultivos de iPS durante tres días, lo que provocó la activación de un grupo de genes que, denominados ‘HOX’, regulan todo el desarrollo embrionario del organismo –desde los dedos de los pies hasta la cabeza–. En definitiva, la adición de SATB2 y de BMP es la clave para convencer a las iPS para que formen un ‘mini-colon’ funcional. Pero, ¿es realmente funcional? Es decir, ¿actúa como lo haría un colon humano generado de forma natural?

Para responder a esta pregunta, los autores trasplantaron los nuevos organoides en las cápsulas renales de ratones a los que habían sometido a un estado de inmunosupresión –o lo que es lo mismo, a los que habían ‘apagado’ su sistema inmune para que no se produjera un rechazo del trasplante–. Y lo que vieron es que, una vez en los animales, los organoides asumieron la forma, estructura y características celulares y moleculares del colon humano.

En definitiva, y en espera de que el procedimiento posibilite en el futuro el desarrollo de colones –que no simples ‘mini-colones’– para su trasplante, los organoides abren una nueva etapa en la investigación de las enfermedades de la última región del tracto gastrointestinal.

Como indica Jorge Munera, co-autor de la investigación, «al exponer a estos organoides a los desencadenantes inflamatorios, podremos conocer cómo las capas celulares del colon y las células sobre las que se disponen cooperan para responder a la inflamación. Un estudio que podría ser muy relevante para los pacientes con enfermedad de Crohn o colitis ulcerosa. Y dado que la flora intestinal se concentra mayoritariamente en el colon, los organoides también podrían utilizarse para recrear el microbioma humano tanto en la salud como en la enfermedad».

Es más; como apuntan los autores, los nuevos organoides del colon también podrían utilizarse como plataforma para probar nuevos fármacos antes de que sean utilizados en los ensayos clínicos. Y es que como recuerda James Wells, «la mayoría de los fármacos orales son absorbidos en el organismo a través del intestino».

Transforman células cutáneas en células cerebrales humanas

Fuente: http://www.tendencias21.net/Transforman-celulas-cutaneas-en-celulas-cerebrales-humanas_a43991.html

Un equipo internacional de científicos ha transformado células cutáneas en células cerebrales idénticas a las del tejido cerebral humano. El descubrimiento potenciará la investigación sobre el Alzheimer y de otras enfermedades degenerativas, ya que estas células están relacionadas con los procesos de inflamación cerebral propios de los trastornos neurológicos.

Celulas cutáneas y células cerebrales. 

Los científicos que investigan la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades degenerativas disponen desde ahora de la posibilidad de producir artificialmente células cerebrales, cuyo importante papel en el proceso de estas enfermedades ya ha sido demostrado. 

Un equipo internacional de científicos liderado por el Instituto de Neurología de Montreal, de la Universidad McGill, ha conseguido, con la ayuda de células cutáneas humanas, producir un tipo de células cerebrales, llamadas microgliales. 

Las microgliales son células neurogliales del tejido nervioso que forman el sistema inmunitario del sistema nervioso central. Ayudan a la conservación de las redes neuronales, así como a la respuesta del organismo a las enfermedades y las lesiones. 

El método desarrollado por estos investigadores se basa en las células madre pluripotentes inducidas (iPS), a saber, células (en este caso cutáneas) genéticamente programadas de tal manera que puedan convertirse en cualquier otro tipo de células de un organismo. 

Para transformar estas células cutáneas pluripotentes, los investigadores las han expuesto a una serie de factores de diferenciación idénticos a los que conducen a la formación de las microgliales. Las células obtenidas mediante este sistema se comportan de manera similar a como lo hacen las células microgliales. 

Con la finalidad de asegurar que las células cutáneas iniciales se transforman realmente en copias de las células microgliales, los investigadores las compararon con células cerebrales procedentes de donantes humanos. Así descubrieron que era prácticamente imposible diferenciar las células microgliales obtenidas en laboratorio de las mismas células procedentes de los tejidos humanos.

Investigaciones anteriores ya habían demostrado que las células microgliales interactúan con el péptido β-amyloïde, un ácido animado que se acumula en el cerebro de las personas que padecen la enfermedad de Alzheimer. Los péptidos son un tipo de moléculas formadas por la unión de varios aminoácidos mediante enlaces peptídicos. 

Ahora se sabe también que cuando estas células microgliales están alteradas, desencadenan una reacción inflamatoria en el cerebro, una de las causas de la aparición de la enfermedad de Alzheimer y de otros procesos degenerativos como el Parkinson o la enfermedad de Huntington. 

“Las células microgliales desempeñan un importante papel en la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades del sistema nervioso”, afirma Mathew Blurton-Jones, autor principal del estudio, en un comunicado de la Universidad McGill. 

“Estudios recientes han revelado que genes vinculados a un riesgo cierto de contraer la enfermedad de Alzheimer alteran el comportamiento de las células microgliales”, provocando la inflamación cerebral vinculada a la enfermedad. 

“Con la ayuda de células microgliales obtenidas en laboratorio, estamos en condiciones de comprender mejor las características biológicas de estos genes y de ensayar nuevos tratamientos”, añade Blurton-Jones. 

Por este motivo, los investigadores de este estudio, publicado en la revista Neuron, han estudiado las interacciones genéticas y físicas entre las características patológicas de la enfermedad de Alzheimer y las células microgliales obtenidas en laboratorio. 

Utilizan estas células en modelos tridimensionales del cerebro con la finalidad de comprender cómo las células microgliales interactúan con otras células cerebrales, así como su papel en la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos neurológicos.

Referencia:

iPSC-Derived Human Microglia-like Cells to Study Neurological Diseases. Neuron, Volume 94, Issue 2, p278–293.e9. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2017.03.042

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.

La cara y la cruz de los tratamientos con células madre

Fuente: http://oftalmologia.diariomedico.com/2017/03/20/area-cientifica/especialidades/oftalmologia/la-cara-y-la-cruz-de-los-tratamientos-con-celulas-madre

Dos estudios publicados en The New England Journal of Medicine, ilustran los extremos de las terapias innovadoras.

Dos artículos publicados en The New England Journal of Medicine (NEJM) ilustran los extremos de las terapias innovadoras: en uno de ellos, un supuesto tratamiento con células madre dejó ciegas a tres pacientes con degeneración macular asociada a la edad (DMAE) en una clínica de Florida; en el otro, un grupo de médicos japoneses del Centro Riken detuvo la pérdida de visión de otra paciente con DMAE, gracias al injerto de capas de epitelio pigmentario retiniano obtenidas a partir de células de pluripotencialidad inducida (iPS).

En el caso estadounidense, las mujeres tenían una visión que oscilaba de 20/30 a 20/200. La terapia utilizó células madre adultas obtenidas del tejido adiposo de las pacientes, que se inyectaron en el cuerpo vítreo de los dos ojos. Al cabo de una semana experimentaron pérdida de visión, desprendimiento de retina y hemorragia. Las células se diferenciaron en fibroblastos implicados en la cicatrización tisular.

En el estudio japonés, las células se obtuvieron de la piel de la paciente. Un año después del injerto intravítreo, su visión se estabilizó y no se registraron efectos secundarios. Con todo, Álvaro Fernández-Vega, del Instituto Fernández-Vega, reconoce que el estudio japonés "mostró la supervivencia del implante celular, lo que supone un avance, pero no se consiguió ningún tipo de mejoría visual".

Ángel Raya, director del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona, reflexiona que "el estudio japonés se ha llevado a cabo con mucha cautela y se suspendió en la segunda paciente prevista al comprobar que no superaba los controles de seguridad".

El primer trasplante de retina fabricado con piel detiene la progresión de una degeneración macular

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-primer-trasplante-retina-fabricado-piel-detiene-progresion-degeneracion-macular-201703162114_noticia.html

Imagen al microscopio de las células generadas en el Instituto Riken de Japón para tratar la degeneración macular.

Una mujer de 80 años se ha convertido en la primera persona del mundo tratada con éxito con células madre iPS, la estrella de la medicina regenerativa. Estas células, que se generan a partir de la propia piel del paciente, tienen capacidad para convertirse en cualquier tejido, ya sean neuronas, células cardiacas o musculares y no plantean ningún recelo ético. En este caso se obtuvieron para fabricar células de la retina con las que hacer un trasplante y detener una forma de ceguera progresiva, la degeneración macular.

Hace dos años el Instituto Riken de Japón anunció la realización de este trasplante pionero, ahora publican los resultados en la revista «New England Journal of Medicine». El trasplante no le ha devuelto la visión al cien por cien a la paciente tratada, pero sí ha logrado detener la progresión de la enfermedad. En este tiempo no ha perdido más visión y la que tiene es «más luminosa», según ha explicado a sus médicos.

La degeneración macular es la principal causa de ceguera en la población mundial y aún no existe cura. Quienes la padecen sufren la destrucción progresiva de la visión central y aguda, lo que dificulta la lectura y la visualización de detalles con precisión. Poco a poco se van quedando sin visión hasta llegar a la más completa oscuridad.

Para frenar su avance, los científicos del Instituto Riken primero eliminaron el tejido de la retina que estaba destruyendo su visión, después injertaron un pequeño parche con las nuevas células de epitelio pigmentario de retina generadas. Dos años después del trasplante, la visión de la mujer tratada no empeoró, lo que apunta a una estabilización de la enfermedad.

Otra buena noticia es que no se han detectado signos de cáncer, una de las mayores preocupaciones antes de hacer el trasplante. Desde que Shinya Yamanaka en 2007 descubrió las células iPS y abrió la puerta a la medicina regenerativa, uno de los temores era que los tejidos generados con estas células pudieran generar tumores. En este caso no hay signos de ello, pero hace dos años el Instituto Riken frenó un trasplante similar en otro paciente, después de que unos análisis revelaran que las células que iban a trasplantarse habían desarrollado anormalidades genéticas. Este fracaso también se cuenta en la investigación que se acaba de publicar.

Yamanaka ha aplaudido los resultados de este primer trabajo del Instituto Riken. Y ve en él la prueba de que la utilización de iPS en otras muchas enfermedades no es un quimera.

Pero la misma revista donde se publica este nuevo avance, lleva otro artículo en el que se denuncia el riesgo de utilizar estas terapias celulares sin ningún control. Cuenta cómo en una clínica privada de Florida tres mujeres con degeneración macular se quedaron ciegas tras someterse a un tratamiento con células madre. En este caso, el tratamiento se realizó sin autorización y sin las cautelas que se exigen a un ensayo clínico como el realizado por el instituto japonés.

Las células madre amnióticas, tan eficientes como las embrionarias pero sin dilemas éticos

Fuente: http://www.abc.es/salud/tecnologia-salud/abci-celulas-madre-amnioticas-eficientes-como-embrionarias-pero-sin-dilemas-eticos-201701261839_noticia.html

La reprogramación de células del líquido amniótico mediante la activación del gen ‘OCT4’ da lugar a células madre con capacidad de diferenciarse en cualquier célula del organismo.

Como las iPS, las células madre amnióticas son pluripotentes.

A día de hoy, la terapia con células madre constituye la mayor esperanza para el avance de la medicina regenerativa, cuando no de la medicina en general. Y es que estas células madre, como sucede con las pluripotentes inducidas (iPS) obtenidas por la reprogramación de una célula adulta, pueden convertirse –o ‘diferenciarse’– en cualquier célula del organismo. Lo mismo sucede con las células madre embrionarias, si bien su procedencia ha generado un gran dilema ético sobre la idoneidad de su uso. Sin embargo, y sin contar con las células madre adultas –por lo general capaces de diferenciarse en un único tipo de célula–, hay otro tipo de células que también podrían tener una capacidad ilimitada de transformación: las amnióticas. Y ahora, investigadores del Colegio Universitario de Londres (Reino Unido) han hallado la manera de convertir a estas células madre amnióticas en pluripotentes para su uso con fines terapéuticos.

Como explica James Adjaye, co-director de esta investigación publicada en la revista «Molecular Therapy», «nuestro trabajo destaca la importancia y relevancia del establecimiento de bancos de células madre amnióticas pluripotentes para futuras aplicaciones en medicina regenerativa y la evaluación de fármacos».

Las células madre amnióticas o del líquido amniótico son multipotentes, es decir, tienen la capacidad de diferenciarse en muchos tipos de células del organismo –entre otras, neuronas, células hepáticas y adipocitos–. Es decir, son ‘mejores’ que las células madre adultas. Sin embargo, y a diferencia de las iPS y de las embrionarias, no son pluripotentes, esto es, pueden transformarse en cualquier célula. Pero, ¿no hay nada que se pueda hacer para elevar la capacidad de diferenciación de las células madre amnióticas y ‘ascenderlas’ a multipotentes? Pues sí. Y según muestra el nuevo estudio, el procedimiento parece ‘sencillo’.

Concretamente, el nuevo trabajo muestra que la activación del gen ‘OCT4’ induce una reprogramación en las células madre amnióticas que hace que, cual embrionarias, se vuelvan pluripotentes. Así, lo único que habría que hacer sería coger una de estas células, administrarle un compuesto para activar este gen, y luego almacenarlas para su empleo en la investigación –y, si bien en un futuro, en la medicina regenerativa.

Como indica Pascale Guillot, co-director de la investigación, «la reprogramación clínica de las células amnióticas es muy eficiente, dado que todas las células tratadas son reprogramadas de forma satisfactoria. Ahora sabemos que el gen ‘OCT4’ es esencial y debe ser reactivado para inducir el estado de pluripotencialidad. Y para ello solo se requiere la adición de un compuesto químico. Si bloqueamos el gen ‘OCT4’, el procedimiento no funciona. Por tanto, los esfuerzos en la investigación para la reprogramación química deben centrarse en la reactivación del gen ‘OCT4’».

Sin embargo, la pluripotencialidad adquirida por la reprogramación no es ‘inmortal’: solo dura entre dos y tres semanas, tras lo cual las células recuperan su estado original. La buena noticia es que las células pueden ser congeladas para su almacenamiento y, así, poder ser empleadas en el momento que resulte necesario. Y es que una vez descongeladas, no pierden su capacidad pluripotente.

En definitiva, y tal y como ocurre con las iPS, la reprogramación permite obtener células madre amnióticas con una capacidad ilimitada de diferenciación celular. Entonces, y dado que ya existían estas iPS, ¿dónde está el avance? Pues principalmente, en la ‘viabilidad del producto’.

Ya se sabe que, como demostró Shinya Yamanaka en 2006, el empleo de la combinación de cuatro genes –los genes ‘Sox2’, ‘Klf4’ y ‘Myc’, además de ‘Oct4’, que unidos dan lugar a las siglas ‘OSKM’– posibilita la reprogramación de células adultas en iPS. El problema es que el procedimiento es poco eficiente –la reprogramación en iPS se logra en un número muy reducido de ocasiones–. Y además, no se encuentra exento de riesgos: provoca que un gran porcentaje de iPS tengan mutaciones genéticas que dan lugar a la aparición de un teratoma –esto es, un tumor de un tejido distinto de la línea celular en la que se diferenciaron estas iPS–. En consecuencia, la reprogramación celular con los genes OSKM no puede utilizarse, cuando menos por el momento, en la práctica clínica.

Como concluyen los autores, «nuestros hallazgos suponen un importante paso hacia la consecución de células derivadas de la reprogramación que pueden ser almacenadas para su uso en la investigación y la práctica clínica, ofreciendo así una alternativa ética a las células madre embrionarias humanas».