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sábado, 27 de febrero de 2016

Desarrollo de medicamentos basados en células madre

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/18350/desarrollo-de-medicamentos-basados-en-celulas-madre/es/


El grupo de investigación NanoBioCel de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, en España, ha desarrollado un sistema biomimético que busca diseñar y desarrollar medicamentos adaptados a células madre, lo que permite mejorar su funcionalidad e incrementar su potencial terapéutico. Se trata de una alternativa terapéutica prometedora para enfermedades crónicas que en la actualidad carecen de tratamiento eficaz.



La terapia celular está siendo cada vez más utilizada para abordar distintas enfermedades. A diferencia de los medicamentos clásicos como los comprimidos o las cápsulas, los nuevos fármacos combinan los mejores biomateriales y células para crear sistemas de liberación de sustancias terapéuticas. La utilización de células madre (aquellas capaces de diferenciarse en cualquier tipo de células) ha supuesto un gran avance, siendo cada vez más utilizadas por muchos grupos de investigación. No obstante, para poder emplear todo el potencial de las células madre, es necesario diseñar y desarrollar sistemas que permitan su transporte e implantación adecuados.




La microencapsulación celular consiste en la inmovilización de células capaces de secretar sustancias terapéuticas para su liberación durante largos periodos de tiempo. Dependiendo de las sustancias que secreten las células encapsuladas, su aplicación será diferente, abordando múltiples patologías.




Las células madre ofrecen una serie de ventajas respecto a otros tipos de célula, por lo que cada vez son más utilizadas en distintas áreas de la terapia celular. Se trata de células que secretan sustancias inmunomoduladoras, con capacidad de modificar el sistema inmune. Además, el organismo en el que se implantan no las reconoce como extrañas, pudiendo ser incorporadas en otras especies sin que produzcan el rechazo inmunológico. Por otro lado, son capaces de diferenciarse en varios tipos de célula, abriendo así el abanico de posibilidades que ofrecen a otras terapias como la medicina regenerativa.










En este trabajo del grupo de investigación NanoBioCel de la UPV/EHU se ha desarrollado un sistema biomimético, utilizando las células madre mesenquimales D1 modificadas genéticamente, para secretar eritropoietina (EPO). Las microcáspsulas, donde se inmovilizaron las células, fueron modificadas utilizando diferentes concentraciones de un péptido de adhesión para mejorar la supervivencia celular.




Los resultados obtenidos demostraron que las microcápsulas que contenían el péptido de adhesión mejoraron la actividad de las células madre encapsuladas, obteniendo una mayor secreción de EPO. Además, se pudo observar que los sistemas diseñados no afectaron a las células inmovilizadas, manteniendo sus características. En una segunda fase, se realizaron los experimentos después de implantar las microcápsulas en animales, para ver la influencia que podía provocar el entorno in vivo en el comportamiento de las células madre encapsuladas. Aunque al realizar el estudio en ratones no se observaran diferencias significativas entre las células madre inmovilizadas en microcápsulas elaboradas con o sin el péptido de adhesión, la mayoría de las células se mantuvieron vivas durante todo el ensayo. También se observó que la secreción de la sustancia terapéutica fue en aumento a lo largo del tiempo.




Actualmente, varios grupos están realizando investigaciones, incluidos ensayos clínicos, relacionadas con la microencapsulación celular, ya que se trata de una alternativa terapéutica prometedora para enfermedades crónicas que en la actualidad carecen de tratamiento eficaz. Por otro lado, la incorporación de células madre en esta tecnología ofrece nuevas posibilidades, facilitando la combinación de sistemas de secreción de medicamentos y la medicina regenerativa.




NanoBioCel es el grupo de investigación del Laboratorio de Farmacia y Tecnología Farmacéutica de la UPV/EHU. Se trata de un Grupo Consolidado de la Universidad del País Vasco desde el año 2001 y está dirigido por el catedrático José Luis Pedraz Muñoz. Está implicado en importantes proyectos de investigación en el campo de la tecnología farmacéutica, terapia celular, caracterización de biomateriales y, especialmente, en el desarrollo de nuevos medicamentos de liberación controlada y continua de fármacos, péptidos, proteínas, DNA y células. Además, el Laboratorio de Farmacia y Tecnología Farmacéutica forma parte de la Unidad de Desarrollo Farmacéutico (UDF), fundada en 1997, que es una sección de TECNALIA, localizada en el Parque Tecnológico de Álava.


sábado, 24 de enero de 2015

Europa concede a TiGenix la licencia para compuestos de células madre derivadas del tejido adiposo

Fuente: http://noticias.lainformacion.com/economia-negocios-y-finanzas/patentes-propiedad-intelectual-marcas-registradas/europa-concede-a-tigenix-la-licencia-para-compuestos-de-celulas-madre-derivadas-del-tejido-adiposo_nN5xRM2hgnF9HjgdI55qr7/


La Oficina Europea de Patentes ha concedido a TiGenix la patente europea 'EP2292736' para compuestos de células madre derivadas del tejido adiposo. La patente, denominada 'Identificación y aislamiento de células multipotentes derivadas del tejido mesenquimal no-osteocondral', cubre tanto las poblaciones especificadas de células multipotentes expandidas derivadas del tejido adiposo y sus usos terapéuticos, como los compuestos farmacológicos derivados de dichas células.



Y es que, la compañía está desarrollando productos basados en su plataforma de células madre alogénicas expandidas derivadas del tejido adiposo (eASCs) para enfermedades inflamatorias y autoinmunes. El primer medicamento y el más avanzado, conocido como Cx601, es una suspensión de eASCs para el tratamiento de fístulas perianales complejas en pacientes con enfermedad de Crohn.


Se espera que los resultados del ensayo clínico europeo en fase III estén listos en el tercer trimestre de 2015. Si estos fuesen positivos, permitirían a la compañía solicitar la autorización de comercialización en Europa.


Adicionalmente, TiGenix está desarrollando Cx611 para pacientes con artritis reumatoide temprana y para pacientes con septicemia severa. "Esta patente europea fortalece aún más nuestra propiedad intelectual en el campo de los medicamentos de células madre y sus usos terapéuticos. La concesión de esta patente afianza nuestro liderazgo a la hora de lanzar al mercado terapias basadas en eASCs", ha comentado el director de Tecnología de TiGenix, Wilfried Dalemans.


La consecución de esta patente refuerza la cartera de propiedad intelectual de TiGenix, compuesta por 24 familias de patentes, que ahora incluye 14 patentes concedidas relacionadas específicamente con su plataforma eASCs. Estas patentes pendientes y otorgadas incluyen tanto las relacionadas con nuestra plataforma eASCs, en cuanto a las composiciones de eASCs y sus aplicaciones terapéuticas, así como con los mecanismos de terapia celular y otras mejoras tecnológicas de eASCs.

viernes, 26 de septiembre de 2014

Un compuesto de la cúrcuma estimula la regeneración de las células madre del cerebro

Fuente: http://www.infosalus.com/nutricion/noticia-compuesto-curcuma-estimula-regeneracion-celulas-madre-cerebro-20140926093311.html








Un compuesto bioactivo que se encuentra en la cúrcuma promueve la proliferación y diferenciación de las células madre en el cerebro, según revela un nuevo estudio publicado en la revista de acceso abierto 'Stem Cell Research & Therapy'. Los hallazgos sugieren que la turmerona aromática podría ser un posible fármaco futuro para el tratamiento de trastornos neurológicos, como el ictus y la enfermedad de Alzheimer.


El estudio examinó los efectos de la turmerona aromática (ar-turmerona) sobre células madre endógenas neutras (NSC), que son las células madre que se encuentran dentro de los cerebros adultos. Las NSC se diferencian en neuronas y juegan un papel importante en la autorreparación y recuperación de la función cerebral en las enfermedades neurodegenerativas.


Estudios previos de este compuesto han demostrado que puede bloquear la activación de las células microgliales. Cuando se activan, estas células provocan neuroinflamación, que se asocia con diferentes trastornos neurológicos, pero se desconocía el impacto de la turmerona en la capacidad del cerebro de autorrepararse.



Investigadores del Instituto de Neurociencia y Medicina en Jülich, Alemania, estudiaron los efectos de la turmerona sobre la proliferación y diferenciación de NSC, tanto 'in vitro' como 'in vivo'. Cultivaron NSC de ratas fetales y las hicieron crecer en seis concentraciones diferentes de la turmerona aromática en un período de 72 horas.


En ciertas concentraciones, este compuesto demostró elevar la proliferación NSC hasta en un 80 por ciento, sin tener ningún impacto en la muerte celular. El proceso de diferenciación celular también se aceleró en las células tratadas con la turmerona frente a las que no fueron tratadas con el compuesto.


Para probar los efectos de la turmerona en las NSC in vivo, los investigadores inyectaron a ratas adultas con ar-turmerona y con imágenes de tomografía por emisión de positrones y un trazador para detectar las células proliferantes vieron que la zona subventricular (SVZ) era más ancha y el hipocampo se expandió en los cerebros de ratas inyectadas con ar-turmerona en comparación con los animales de control. La SVZ y el hipocampo son los dos sitios del cerebro de mamíferos adultos donde se sabe que se producen la neurogénesis y el crecimiento de las neuronas.


"Aunque se han descrito varias sustancias que promueven la proliferación de células madre en el cerebro, menos fármacos promueven también la diferenciación de células madre en neuronas, lo que constituye un objetivo importante en la medicina regenerativa. Nuestros hallazgos con la turmerona aromática nos acercan más a alcanzar este objetivo", subraya la autora principal del trabajo, Adele Rueger.


La ar-turmerona es el menos estudiado de los dos principales compuestos bioactivos que se encuentran en la cúrcuma. El otro compuesto es la curcumina, que es bien conocida por sus propiedades antiinflamatorias y neuroprotectoras.

jueves, 19 de junio de 2014

Nuevas investigaciones con células madre para tratar enfermedades mentales

Fuente: http://www.technologyreview.es/read_article.aspx?id=45496


Una nueva investigación renueva la esperanza de encontrar fármacos para enfermedades mentales, que llevan estancados desde los años 60.



En los laboratorios de Novartis hay una incubadora para cultivar células madre. Los científicos pueden derivar este tipo de células a partir de los pacientes y, bajo las condiciones adecuadas, hacer que se conviertan en neuronas para la investigación y prueba de medicamentos.





En el laboratorio de investigación de Novartis en Cambridge, Massachusetts (EEUU), un enorme dispositivo parecido a una incubadora está ayudando a crear una nueva era de descubrimiento de fármacos psiquiátricos. En su interior, bañadas bajo una suave luz, varias placas de laboratorio contienen células madre humanas vivas, sobre las que unos brazos robóticos depositan sistemáticamente compuestos nutrientes. Gracias a una serie de técnicas perfeccionadas en los últimos años en los laboratorios de todo el mundo, este tipo de células madre, capaces de convertirse en tipos de célula especializados, pueden crearse hoy día a partir de células de la piel. Cuando las células madre derivadas de, por ejemplo, personas con autismo o esquizofrenia se cultivan dentro de la incubadora, los investigadores de Novartis pueden hacer que se conviertan en células del cerebro funcionales. Para ello, sólo tienen que variar con precisión los productos químicos de los cultivos celulares.

No están creando exactamente neuronas esquizofrénicas o autistas, puesto que las células no funcionan dentro de los circuitos del cerebro, pero es lo más práctico a efectos de descubrimiento de fármacos. Por primera vez, los investigadores pueden examinar directamente y a nivel molecular qué aspectos dejan de funcionar correctamente dentro de las células cerebrales de los pacientes con estas enfermedades. Además, y esto resulta de gran importancia para las compañías farmacéuticas, ahora existe un método fiable de poner a prueba los medicamentos y ver cuáles podrían ser de ayuda. ¿Estas neuronas tienen un aspecto distinto de las neuronas normales? ¿Existen errores en el modo en que forman las conexiones? ¿Podría algún fármaco corregir las anomalías? La respuesta a todas estas preguntas es un sí muy preliminar.

La técnica es tan prometedora que Novartis ha reanudado sus esfuerzos por descubrir nuevos medicamentos psiquiátricos después de prácticamente abandonar la misión. Además, la técnica llega en un momento en el que el conocimiento sobre la genética de los trastornos cerebrales se está expandiendo rápidamente y otras nuevas herramientas, entre ellas la optogenética y la edición precisa del genoma, están permitiendo a los neurocientíficos sondear el cerebro de forma directa. Todos estos desarrollos renuevan la esperanza de que la ciencia pueda finalmente ofrecer tratamientos más efectivos para los millones de personas acosadas por devastadores trastornos cerebrales.







Este renacimiento en el desarrollo de fármacos psiquiátricos resulta muy necesario: hace aproximadamente 50 años que no se produce ningún gran avance médico para enfermedades mentales comunes como la esquizofrenia, el trastorno bipolar y la depresión grave. Desde finales de la década de 1940 hasta la de 1960, una serie de descubrimientos fortuitos, empezando por el descubrimiento de que el litio podía ser de ayuda para los pacientes bipolares, transformaron el tratamiento de los enfermos mentales. Estos descubrimientos hicieron posible acallar las alucinaciones y los delirios de la esquizofrenia y ofrecer un fármaco para la depresión grave. La repentina disponibilidad de alivio farmacológico transformó la psiquiatría y desempeñó un papel en el cierre de muchos de los enormes hospitales psiquiátricos de la época. Pero entonces, casi tan repentinamente como había comenzado, la revolución se estancó.

Muchos de los fármacos descubiertos en aquella época siguen siendo los tratamientos más eficaces disponibles para la esquizofrenia, los trastornos de ansiedad y la depresión. Pero aunque estos medicamentos han mejorado la vida de algunos pacientes, son ineficaces para los demás, y lamentablemente resultan inadecuados para gran parte de los peores síntomas. Es más, los medicamentos pueden tener efectos secundarios graves.

Tomemos la esquizofrenia como ejemplo. Los fármacos antipsicóticos existentes pueden hacer desaparecer las alucinaciones y los delirios, pero no mejoran los llamados síntomas negativos, la alteración de emociones como el placer, que pueden hacer que la gente deje de interesarse por la comunicación o incluso por la vida. Los medicamentos existentes tampoco tienen efecto sobre la forma en que la esquizofrenia puede afectar a la concentración, la toma de decisiones y la memoria de trabajo (muy importante para tareas como la comprensión del lenguaje). Estos problemas cognitivos debilitantes hacen imposible que la gente trabaje y les dificulta incluso tomar decisiones lógicas aparentemente simples relacionadas con la vida cotidiana. Estos síntomas pueden atacar de forma insidiosa a personas de alto rendimiento, a menudo durante las últimas etapas de la adolescencia. "La gente no lo entiende", señala el profesor de neurociencia del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, EEUU), Guoping Feng, que estudia las bases neurales de los trastornos psiquiátricos. "Se preguntan por qué un paciente al que se le da un medicamento antipsicótico no puede ir a trabajar. Pero [los pacientes con esquizofrenia] no pueden trabajar porque no poseen funciones cognitivas, no tienen funciones ejecutivas normales. Y no hay medicamentos para ello". Además están los efectos secundarios de los medicamentos antipsicóticos, que pueden incluir trastornos de movimiento similares al Parkinson, un enorme aumento de peso o una pérdida potencialmente mortal de glóbulos blancos en la sangre. Resumiendo, la enfermedad destruye la vida de muchos pacientes.



Por último, a muchas personas con trastornos cerebrales los medicamentos disponibles no les ayudan en absoluto. Los antidepresivos funcionan bien para algunas personas, pero no tienen ningún efecto en muchas otras, y no existen tratamientos farmacológicos eficaces para las discapacidades sociales o los comportamientos repetitivos causados ​​por el autismo.

En general, la enfermedad neuropsiquiátrica es una causa principal de discapacidad. Según el Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH) de Rockville, Maryland (EEUU), el 26% de los adultos estadounidenses sufren un "trastorno mental diagnosticable" en algún momento dado. La depresión grave, el más común de estos trastornos, es la causa principal de discapacidad en EEUU para personas entre 15 y 44 años. Alrededor del 1% de la población estadounidense sufre de esquizofrenia, y uno de cada 68 niños es diagnosticado con un trastorno del espectro autista.

Aunque la necesidad de contar con mejores tratamientos es incuestionable, hasta hace muy poco las compañías farmacéuticas simplemente se habían quedado sin buenas ideas. Los medicamentos desarrollados en los 50 y 60 fueron descubiertos por accidente, y nadie sabía cómo ni por qué funcionaban. En las décadas posteriores, los investigadores aplicaron ingeniería inversa a los medicamentos para identificar sobre qué moléculas cerebrales actuaban, como la dopamina y la serotonina. Sin embargo, hoy día los científicos son conscientes de que aunque ajustar los niveles de estas sustancias químicas sirve para abordar algunos de los síntomas de los trastornos psiquiátricos, la estrategia es muy primitiva e ignora los mecanismos biológicos sobre los que subyacen las enfermedades.

"El estudio de los medicamentos nos llevó a creer que la depresión se produce por tener un nivel de serotonina un cuarto más bajo, y tener esquizofrenia significa un exceso de dopamina", señala el director del NIMH, Thomas Insel. "Pero el cerebro no funciona así. El cerebro no es un plato de sopa. En realidad es una compleja red de redes". Las enfermedades psiquiátricas como la esquizofrenia, la depresión grave y el trastorno bipolar, según Insel, "son fundamentalmente trastornos de los circuitos del cerebro". Durante los últimos años, añade, algunas tecnologías como la optogenética han permitido a los neurocientíficos dejar de considerar el cerebro como una "sopa y verlo como una serie de chispas" (impulsos eléctricos), y han comenzado a explorar los circuitos implicados en los trastornos cerebrales. Aún así, señala, la búsqueda de tratamientos se ha visto retrasada por "nuestra profunda ignorancia del cerebro".






Otro impedimento obvio para encontrar mejores medicamentos es que no hemos contado con formas fiables de ponerlos a prueba. Los investigadores han contado con una capacidad limitada para medir el modo en que algunos medicamentos psiquiátricos potenciales afectan a la biología de los animales de laboratorio, y por tanto se han "inventado" pruebas basadas en la forma en que los medicamentos existentes afectan el comportamiento animal, señala el director del Centro Stanley para la Investigación Psiquiátrica en el Instituto Broad de Harvard (EEUU) y el MIT, Steven Hyman. Por ejemplo, una de las pruebas convencionales para los antidepresivos se conoce como la "prueba de natación forzada". Cuando las ratas tratadas con el medicamento comúnmente utilizado, la imipramina, que fue inventado en la década de los 50 y todavía es considerado uno de los medicamentos más eficaces para la depresión, se dejan caer en un cubo de agua fría, nadan más tiempo antes de darse por vencidas. La propensión de los animales a dejar de luchar se ha racionalizado como una medida de "desesperación del comportamiento", asegura Hyman, pero en realidad no hay ninguna prueba de que el comportamiento de la prueba refleje la depresión humana. Aunque la prueba de natación se ha utilizado durante 50 años para probar antidepresivos y sigue siendo ampliamente utilizada, probablemente todo para lo que sirve es para seleccionar medicamentos que imiten los efectos de la imipramina y permitan a un roedor nadar más tiempo, señala. Eso ha llevado a una serie de medicamentos del tipo "yo también lo hago".

El descubrimiento de nuevos fármacos psiquiátricos está "peligrosamente estancado", afirma Hyman: en términos de eficacia, los antidepresivos "llegaron a su límite" en la década de los 50 y los antipsicóticos en la de los 60. A pesar de que han comercializado una serie de nuevos fármacos psiquiátricos en las últimas décadas, según el profesor de psiquiatría clínica y director de la clínica de psicofarmacología en la Facultad Médica Weill Cornell de Nueva York (EEUU), Richard A. Friedman, son simplemente imitaciones moleculares de los más antiguos. Algunos de los medicamentos más nuevos son un poco más seguros, afirma, pero en esencia, las compañías farmacéuticas sólo están "refinando el mismo tipo de moléculas". Dada la falta de ideas para nuevos compuestos eficaces y la alta tasa de fracaso de los fármacos psiquiátricos durante caros ensayos clínicos (sólo tienen éxito alrededor del 8% en comparación con el 15% de los medicamentos en general), no es de extrañar que, en palabras de Friedman, las empresas farmacéuticas sean "muy reticentes".

De hecho, en 2011 Novartis anunció el cierre de su centro para investigación neurocientífica básica en Basilea (Suiza). La compañía no fue la única en abandonar la búsqueda de fármacos psiquiátricos. En los últimos cinco años, otros fabricantes de medicamentos, entre ellos GlaxoSmithKline y AstraZeneca, han reducido sus iniciativas e inversiones en neurociencia y el descubrimiento de fármacos relacionados. Pero el caso de Novartis fue particularmente notable debido a que el descubrimiento de fármacos psiquiátricos juega un papel muy importante en su historia. En la década de los 60, Sandoz, con sede en Basilea, y que se fusionó con Ciba-Geigy en 1996 para formar Novartis, fue instrumental en el desarrollo de la clozapina, que sigue siendo uno de los tratamientos más eficaces para la esquizofrenia grave. Además, Ciba, otra matriz suiza de Novartis, introdujo la imipramina a finales de los 50.

En la actualidad, el centro de Novartis en Cambridge ha vuelto a la búsqueda. El director global de neurociencia de la empresa, Ricardo Dolmetsch, es el encargado de traducir las recientes revoluciones en genética y herramientas genómicas en medicamentos seguros y eficaces. Como exprofesor de neurociencia en Stanford, Dolmetsch se unió a la compañía en agosto pasado y comenzó a contratar personal de inmediato. Menos de un año más tarde, sus colegas llevan a cabo experimentos entre montones de cajas de mudanza de plástico, a medida que siguen montando el laboratorio. Aunque se nota la emoción del equipo, Dolmetsch mide sus palabras: "Ahora tenemos las herramientas para darle otra oportunidad".



Los genes defectuosos juegan un papel importante en los trastornos cerebrales. Si tienes un gemelo idéntico con esquizofrenia, la probabilidad de que tú también tengas la enfermedad es de entre un 40% y un 65%. Si un hermano tiene la enfermedad, tu probabilidad es del 10%. Las estadísticas para el autismo y el trastorno bipolar son similares. Aunque los genes influyen un poco menos en la depresión que en otros trastornos, también desempeñan un papel crítico. Sin embargo, según afirma Hyman desde Broad, los investigadores sólo se han dado cuenta de la complejidad de la genética durante los últimos años. Hyman afirma que cuando era el director del NIMH en la década de los 90 él y otros ya tenían claro que no existía un único gen para la esquizofrenia o el autismo. "Creía que había a lo sumo 20 o, en casos extremos, 100 genes", añade. "Estábamos muy desencaminados".

Hasta el momento, los investigadores han identificado cientos de variantes genéticas asociadas con un mayor riesgo de padecer esquizofrenia, y Hyman cree que el número podría ascender hasta un millar. Algunas de las mutaciones parecen ser comunes, mientras que otras variantes raras parecen causar los mismos síntomas que aquellas experimentadas por individuos con un conjunto completamente distinto de mutaciones raras. Por otra parte, las distintas variantes parecen conferir distintos grados de riesgo, y varios estudios recientes han demostrado que muchos trastornos, como la esquizofrenia y el autismo, comparten una serie de genes culpables. Para Hyman, es un rompecabezas complicadísimo.


Investigadores como Amit Etkin de Stanford (en la imagen) y Kay Tye del MIT (abajo) creen que es fundamental comprender mejor los neurocircuitos y las conexiones para poder buscar mejores tratamientos para los trastornos psiquiátricos.




Creer que la extrema complejidad genética de los trastornos cerebrales puede ser un buen presagio para el descubrimiento de fármacos depende de lo pesimista u optimista que seas. Eso es lo que opina la directora del departamento de genómica psiquiátrica en la Escuela de Medicina de Icahn en el Monte Sinaí de Nueva York, Pamela Sklar. El enfoque convencional para el descubrimiento de fármacos para enfermedades con un fuerte componente genético consiste en identificar el gen que provoca o juega un papel importante en la enfermedad, y después probar compuestos contra la proteína que codifica. Es probable que este enfoque no sirva para la mayoría de las enfermedades psiquiátricas, puesto que son causadas por la combinación de muchas variantes genéticas. Pero Sklar obviamente se inclina hacia el optimismo. Sugiere que el alto número de variantes ofrece más posibilidades para descifrar las vías principales que intervienen en los trastornos, y más oportunidades de llegar a formas inteligentes para solucionarlos.

La esperanza es que todas estas variantes genéticas tiendan a afectar a conjuntos comunes de vías moleculares, tipos de células o neurocircuitos específicos. Esto podría ayudar a los científicos a identificar qué no funciona, y también les podrían dar nuevos objetivos para tratamientos potenciales. Sin embargo Sklar, especializada en la búsqueda de las causas genéticas de la esquizofrenia y el trastorno bipolar, reconoce que a pesar de los rápidos avances de la genética durante los últimos años, aún existen grandes lagunas de entendimiento. "No conocemos todos los factores de riesgo", afirma, "y al tener tan pocas piezas del rompecabezas es muy difícil saber cómo funciona".


Kay Tye (MIT).




A este misterio genético hay que añadir el hecho de que el cerebro tiene aproximadamente 86.000 millones de neuronas y alrededor de mil millones de millones de sinapsis (puntos de conexión entre las neuronas), y comprender las causas de los trastornos cerebrales es algo evidentemente abrumador. Por tanto, la capacidad de extraer células de un paciente y convertirlas en neuronas en una placa resulta interesantísimo para los investigadores. Les proporciona una forma de examinar directamente cómo han afectado las variantes genéticas a las neuronas de un paciente enfermo. Puede que no conozcamos todos los detalles de la genética, pero al menos pueden verse los resultados. Es más, los nuevos métodos de edición del genoma permiten alterar con precisión los genes de las células madre que luego se desarrollan en neuronas, añadiendo una mutación asociada con la enfermedad para ver cómo afecta a las neuronas resultantes.

Pero, ¿cómo funcionan estas neuronas en un cerebro real, con sus inmensas redes de circuitos y conexiones? ¿Cómo afectan realmente las mutaciones genéticas implicadas en el autismo y la esquizofrenia a estos circuitos y cómo alteran el comportamiento? Una nueva investigación está empezando a analizar estas cuestiones.

A finales de este verano, una colonia de monos tití, primates nativos de América del Sur, comenzarán a vivir en el Instituto McGovern del MIT para la Investigación del Cerebro. Los monos y las personas comparten un córtex prefrontal (la región cercana a la parte frontal del cráneo) muy desarrollado. Y, según Feng desde el MIT, cada vez hay más pruebas de que muchos de los defectos inexplicables de la esquizofrenia y las deficiencias en la comunicación social y el comportamiento encontradas en el autismo se pueden asociar a este área del cerebro.

Para comenzar a desentrañar qué es lo que no funciona, Feng y sus colegas planean utilizar la edición de genomas y criar monos con mutaciones precisas asociadas con trastornos psiquiátricos. Inicialmente, los científicos se centrarán en una rara mutación en un gen llamado SHANK3. Puesto que es un ejemplo inusual de gen individual que provoca cambios claros parecidos al autismo en el comportamiento, es fácil usarlo como punto de partida. Las generaciones posteriores de monos podrían poseer las mutaciones múltiples que se encuentran en la mayoría de las formas de autismo y esquizofrenia.


¿Cómo puede este mayor conocimiento de los circuitos y las conexiones del cerebro, y su papel en sentimientos como la ansiedad, traducirse en terapias reales? ¿Pueden los investigadores encontrar formas eficaces y seguras de intervenir?

Los monos podrían ser una forma más fiable de probar medicamentos psiquiátricos en comparación con los roedores, cuyos circuitos cerebrales son mucho menos parecidos a los nuestros. La idea no es crear animales con esquizofrenia o autismo, ya que esta compleja mezcla de comportamientos humanos aberrantes no puede ser verdaderamente replicada incluso en otros primates. Más bien se trata de ver cómo cambian las mutaciones genéticas a los circuitos a nivel molecular y cómo se altera el comportamiento de los animales como resultado. "El comportamiento puede que no sea idéntico al de los humanos", asegura Feng, "pero por lo menos sirve de lectura. Es una confirmación de que podemos corregir los circuitos y que los cambios producen mejoras en el comportamiento".



El ratón se encoge en un rincón del laberinto. Incluso en el vídeo del experimento, su ansiedad parece palpable a medida que se pega contra la pared. Un delgado hilo de fibra óptica está conectado al cráneo del animal. De pronto, después de un estallido de luz azul a través de la fibra, el ratón comienza a correr por sus alrededores, explorando las cuatro ramas del laberinto con nueva energía y coraje.

La invención de la optogenética ha revolucionado el estudio de los neurocircuitos. Pero incluso entre todos los impresionantes estudios que han utilizando la tecnología, este experimento con el ratón, que Kay Tye realizó en 2011 como postdoctorado en Stanford (EEUU), destaca entre los demás. Tye, que hoy día es profesora asistente en el MIT, demostró que podía encender y apagar la ansiedad con un toque de interruptor. A pesar de que su objetivo era una parte del cerebro llamada amígdala, bien conocida por estar involucrada en el miedo y la ansiedad, le "sorprendió lo repentino y robusto del cambio", y afirma: "Fue casi instantáneo. Me quedé impresionada. Ha cambiado mi forma de pensar sobre el cerebro".

¿Cómo puede este mayor conocimiento de los circuitos y las conexiones del cerebro, y su papel en sentimientos como la ansiedad, traducirse en terapias reales? ¿Pueden los investigadores encontrar formas eficaces y seguras de intervenir en estos circuitos y conexiones en los cerebros de los pacientes? ¿Pueden encontrar formas de arreglar lo que va mal?

La optogenética, al menos en su versión actual, no parece ser la forma de conseguirlo. Se requiere la modificación genética de las células que los investigadores deseen activar y el uso intrusivo de un hilo de fibra óptica en el cerebro. Por ese motivo está limitada en gran medida a los roedores, aunque se han hecho un par de experimentos con monos. El uso de la tecnología para arreglar directamente aquellos circuitos cerebrales que no funcionen bien en seres humanos no resulta práctico hoy día, y puede que nunca lo sea. Pero como técnica de investigación, podría dar a los investigadores de medicamentos algo que necesitan desesperadamente: nuevos objetivos (dianas) moleculares. Investigadores como Tye y Feng creen que sus experimentos optogenéticos pueden ayudar a identificar tipos específicos de células en los circuitos que subyacen bajo ciertos síntomas psiquiátricos. Tendrán que detectar marcadores distintivos en dichas células que permitan que el fármaco las reconozca. Es un enfoque muy prometedor. De hecho, algunos resultados recientes sugieren que hay formas de individualizar células que tengan un importancia crítica como objetivos para compuestos farmacológicos. Sin embargo, la investigación todavía está en su fase inicial.

Una alternativa es tratar de intervenir directamente en los circuitos, omitiendo el uso de fármacos. Un tratamiento estándar para la enfermedad de Parkinson consiste en implantar una serie de electrodos en el cerebro de un paciente para calmar los temblores. Se conoce como estimulación profunda del cerebro, y los investigadores de la Universidad de Emory (EEUU) están tratando de adaptar la tecnología para tratar la depresión, insertando un electrodo en una región del cerebro llamada Área 25. Otros están utilizando la estimulación cerebral profunda para tratar el trastorno obsesivo-compulsivo, con resultados prometedores.

Puede que también haya formas de afectar directamente a los circuitos defectuosos sin tener que recurrir a la cirugía. El profesor asistente de psiquiatría en Stanford, Amit Etkin, utiliza una combinación de imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) y estimulación magnética no invasiva para crear un mapa del circuito defectuoso de los pacientes. Su objetivo es adaptar la estimulación magnética, que ya se utiliza ampliamente para el tratamiento de casos difíciles de depresión, a los problemas específicos del neurocircuitaje de un paciente.

La terapia, que se administra usando una bobina electromagnética colocada contra el cuero cabelludo, utiliza pulsos magnéticos para crear una corriente eléctrica capaz de aumentar o disminuir la actividad cerebral. La versión comercial de la técnica está diseñada para tener como objetivo la misma pequeña sección de la corteza prefrontal en todos los pacientes, pero si se combina con la tecnología de imágenes, Etkin cree que la estimulación podría aplicarse con más precisión donde el paciente la necesite. No va a ser una cura milagrosa. El método parece ayudar solamente a algunas personas. Para Etkin, su trabajo está motivado por la frustración de no poder ofrecer a los pacientes opciones con más probabilidades de éxito.

Etkin, que también trabaja en una clínica en el Hospital de Palo Alto (EEUU) para veteranos de guerra con ansiedad y depresión grave, usa varias herramientas para ayudar a los pacientes, entre ellas medicamentos y psicoterapia, así como estimulación magnética. La clave para que todos los enfoques sean más eficaces, señala, es aprender más acerca de cómo conducen los circuitos neuronales y conexiones defectuosos a un comportamiento aberrante. Al intentar solucionar estos problemas, señala: "Trato de no ser chovinista en cuanto a la tecnología [de tratamiento]". Añade que trabajar con pacientes no sólo le ha motivado a investigar la forma de conseguir tratamientos potencialmente mejores, sino que también le ha enseñado cuáles son las limitaciones prácticas: "Puede que muchos estudios científicos tengan sentido, pero están alejados de lo que es factible en el mundo real. A veces esa distancia es significativa".



En Novartis, Ricardo Dolmetsch es responsable de tratar de acortar la distancia entre el emergente conocimiento científico sobre los trastornos cerebrales y la disponibilidad de medicamentos más eficaces. Y es realista en cuanto al pronóstico: "Espero que el camino esté lleno de momentos emocionantes. Pero no lo sabemos aún. Se tarda mucho tiempo".

Dolmetsch no es el típico director industrial de medicamentos. Hace menos de un año dirigía un laboratorio de la Universidad de Stanford, ayudando a crear una biblioteca de neuronas de pacientes con autismo que será albergada en el Instituto del Cerebro de Allen en Seattle (EEUU). Y su página web en Stanford (oficialmente ha pedido un permiso para ausentarse de la universidad) aún refleja su peculiar personalidad. Tiene enlaces a historias que describen su "humor pícaro" y sus intentos de ir a trabajar en un palo saltarín durante sus primeros días en la universidad.

Hace aproximadamente una década su investigación dio un giro dramático. En Stanford, empezó investigando cuestiones básicas sobre la bioquímica de las células cerebrales, y el trabajo fue lo suficientemente impresionante para que lo nombraran profesor asistente. Después, en 2005, su hijo fue diagnosticado con autismo. Frustrado por la falta de opciones de tratamiento, Dolmetsch reorganizó su laboratorio y lo dedicó a la investigación de la enfermedad. Desde entonces, ha ayudado a crear métodos pioneros que obtienen células de la piel de personas con autismo, las reprograman para convertirlas en células madre y después hacen que se conviertan en neuronas en las que se pueden estudiar las anomalías. Él cree que esta tecnología, junto con la revolución genética generada en parte por la posibilidad de secuenciar ADN de forma barata y rápida, será la pieza clave de la renovada iniciativa de Novartis por identificar nuevos fármacos psiquiátricos.


Aunque cada vez se sabe más acerca del funcionamiento del cerebro de aquellas personas con trastornos psiquiátricos, aún no está nada claro cómo podría conducir dicho conocimiento a la creación de medicamentos, ni siquiera si podría ser posible crearlos. Pero al menos ahora los investigadores tienen las herramientas que necesitan.

"Te da un punto de partida con el paciente", afirma Dolmetsch. Desde hace tiempo los oncólogos tienen la posibilidad de hacer una biopsia de los tumores, "pero uno no puede hacer agujeros en el cerebro de la gente y sacar un trocito", señala. "Sin embargo, ahora tenemos la capacidad de realizar biopsias de células madre". Para llevar la tecnología incluso más lejos, los investigadores de Novartis se están preparando para crear organoides, pequeños trozos de cerebro formados en una placa de Petri a medida que las neuronas maduran y se agrupan en estructuras tridimensionales. Los investigadores no sólo pueden buscar anomalías, sino que pueden probar compuestos pertenecientes al amplio catálogo de fármacos potenciales de Novartis para ver cómo afectan los productos químicos a las neuronas.


Ricardo Dolmetsch espera resucitar el descubrimiento de medicamentos psiquiátricos en Novartis, utilizando avances en genética y la tecnología de células madre.




Diseñar fármacos que se dirijan con precisión a los circuitos en el cerebro sigue siendo una oportunidad más distante. "Ahora tenemos cierta idea de los tipos de células y regiones del cerebro que necesitamos inhibir o activar para hacer que alguien sea más feliz o tenga menos ansiedad. Ya no tenemos que tratar el cerebro como si fuera una masa de moléculas de señalización", reconoce Dolmetsch. No obstante, aún queda la enorme dificultad de desarrollar un fármaco que active o inactive de forma selectiva ciertos tipos de células en ciertos circuitos. "¿Cómo podemos hacerlo?", se pregunta. "No se ha hecho antes". Y añade: "El descubrimiento de fármacos no está actualmente en ese punto, aunque es ahí hacia donde se dirige".

Dolmetsch se unió a la industria farmacéutica porque se dio cuenta de que la ciencia y la tecnología habían avanzado lo suficiente como para crear oportunidades para el desarrollo de nuevos fármacos psiquiátricos. También se dio cuenta después de años de investigación académica de que la comercialización de un nuevo medicamento requiere los recursos, el dinero y las poblaciones de pacientes que tiene a su disposición una empresa como Novartis. Era, señala, "hora de predicar con el ejemplo" después de pasarse años hablando de posibles tratamientos para el autismo y la esquizofrenia.

Sin embargo, el hecho de fracasar en la búsqueda de nuevos medicamentos eficaces para los trastornos cerebrales, y el estigma que ha creado el alto coste de estos fracasos, claramente es algo que tienen muy presente aquellos en la industria. Las empresas "han desarrollado algunos medicamentos fantásticos durante los últimos 10 años, medicamentos seguros y que producen un efecto en su objetivo", señala Dolmetsch antes de pasar al humor: medicamentos tan ineficaces como el agua. Aunque está convencido de que él y su equipo cuentan con "una mejor forma de descubrir nuevos medicamentos", también reconoce que pasarán de cinco a ocho años antes de saber si funciona su estrategia basada en nuevas herramientas de genética y células madre.

Para aquellos que traten de descubrir nuevos medicamentos, la cosa se reduce a buscar nuevos objetivos (dianas) moleculares que puedan verse afectados de manera segura por un compuesto químico de una forma que enfrente los síntomas de una enfermedad. Es un desafío de proporciones enormes. Y aunque cada vez se sabe más acerca del funcionamiento del cerebro de aquellas personas con trastornos psiquiátricos, aún no está nada claro cómo podría conducir dicho conocimiento a la creación de medicamentos, ni siquiera si podría ser posible crearlos. Pero al menos ahora, después de décadas de callejones sin salida, los investigadores de medicamentos tienen finalmente las herramientas que necesitan para comenzar a probar metódicamente estrategias para encontrar y actuar sobre estos objetivos. Ahora que por fin contamos con una mejor forma de encontrar medicamentos para trastornos como el autismo y la esquizofrenia, Dolmetsch cree que "sería un poco un crimen no sacarle partido".

martes, 8 de octubre de 2013

Las células madre podrían convertirse en las fábricas de medicamentos del futuro

Fuente: http://alt1040.com/2013/10/celulas-madre-fabricas-medicamentos


Un estudio realizado en la Harvard Medical School demuestra el inmenso potencial de las células madre en el tratamiento dirigido contra la inflamación. El uso de la terapia celular en el futuro será clave en medicina.



El potencial de las células madre para convertirse en una herramienta clave en medicina regenerativa está más que demostrado. Las últimas investigaciones en esta disciplina han logrado resultados pioneros en cuanto a la fabricación de órganos artificiales en el futuro. Quizás a medio plazo podamos conseguir trasplantes de manera mucho más rápida y eficiente utilizando células madre.

Las aplicaciones de esta nueva herramienta en el campo de la salud, sin embargo, no se detienen. Y es que el uso de las células madre se extiende también a lo que se conoce como terapia celular, en la que se utilizan tratamientos que usan directamente células para curar determinadas enfermedades.

Un estudio realizado en la Harvard Medical School y publicado en la revista Blood, ha logrado resultados exitosos en la aplicación de células madre como terapia celular para prevenir la inflamación. 

En particular, el estudio llevado a cabo por el equipo de Jeffrey M. Karp ha logrado usar células madre como factorías directas de fármacos con los que combatir los procesos inflamatorios. Su trabajo consistió en usar células madre mesenquimales modificadas, de forma que incorporaban unas instrucciones genéticas determinadas en su interior.

Esta receta genética consistía en una secuencia específica de ARN mensajero, que una vez en el interior de estas células madre, promovía la producción y liberación de interleucina 10, una molécula que previene la inflamación. Al aplicar directamente estas células madre en ratones, se conseguía secretar dicho factor proteico en el lugar de la inflamación, de forma que la terapia celular dirigida era un éxito.

Como explica Oren Levy en una entrevista, "estos resultados abren la puerta a utilizar la transfección de ARN mensajero en este tipo de células madre como tratamiento terapéutico innovador en la práctica clínica".

A pesar de que este tipo de células madre, una vez que se encuentran en el torrente sanguíneo, son eliminadas con mucha facilidad, por un efecto biológico conocido en inglés como hit-and-run, la efectividad de este tratamiento fue superior a lo esperado, al menos en roedores. En el futuro se debería comprobar si estos buenos resultados se mantienen también al aplicar esta terapia en seres humanos.

Este trabajo es pionero en el uso de células madre como fábricas de fármacos, de forma que la terapia celular dirigida se ve ahora como una posible aproximación terapéutica futura. El éxito conseguido en el tratamiento de la inflamación por los científicos de Harvard es sin duda un gran resultado, que vuelve a demostrar el potencial de este tipo de células madre.

jueves, 3 de octubre de 2013

Ensayos 'in vitro' con células madre podrían lograr el fin de los ensayos con animales

Fuentes: http://www.tendencias21.net/notes/Ensayos-in-vitro-con-celulas-madre-podrian-lograr-el-fin-de-los-ensayos-con-animales_b5918933.html
http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=ES_NEWS&ACTION=D&SESSION=&RCN=36113





Un proyecto financiado con fondos europeos logró crear ensayos in vitro con células madre capaces de replicar el desarrollo del sistema nervioso central humano. Esta innovación podría dar lugar a ensayos farmacológicos más precisos y eficaces y, sobre todo, lograr el fin de los ensayos con animales. 

El objetivo del proyecto «Embryonic Stem cell-based Novel Alternative Testing Strategies» (ESNATS) fue crear una plataforma nueva basada en células madre embrionarias (CME) con la que realizar ensayos de toxicidad. El estudio de prueba de concepto demostró la capacidad de estos sistemas para detectar compuestos que provocan neurotoxicidad en el desarrollo. Este logro podría acelerar el proceso de desarrollo de fármacos, reducir los costes asociados a la I+D y erigirse como alternativa sólida a los ensayos con animales. 

El proyecto, activo durante cinco años, concluyó a finales de septiembre de 2013. Para difundir los principales logros del proyecto y debatir sus posibles implicaciones futuras se organizó una conferencia en el marco de EUSAAT 2013 (el Congreso de la Sociedad Europea para las Alternativas a los Ensayos con Animales) celebrado en Linz (Austria). 

Evitar compuestos que causen toxicidad reproductiva resulta fundamental para la seguridad humana. No obstante, los ensayos dedicados a este tipo de toxicidad son de los más caros y complejos de los utilizados en toxicología. Las labores de desarrollo de fármacos precisan de una enorme cantidad de animales; centenares para un único compuesto. 

Para evitarlo ESNATS creó un conjunto de ensayos de toxicidad en los que se emplean CME sometidas a protocolos de cultivo y diferenciación estandarizados. Estos ensayos abarcan la toxicidad reproductiva, la neurotoxicidad, el metabolismo y la toxocinética (el estudio de la velocidad a la que una sustancia química se introduce en un organismo y los mecanismos que se desencadenan una vez dentro) y con ellos se busca lograr un sistema de ensayo completo e integrado. 

Es más, ESNATS demostró que estos sistemas de ensayo con material humano son más precisos que los realizados con animales y que incluso podrán utilizarse para evaluar la toxicidad de otras sustancias. A partir de ahora se ampliará la escala de estos sistemas con el fin de darles aplicación industrial. 

El proyecto posee un presupuesto total de 15,5 millones de euros, de los cuales 11,9 millones fueron otorgados en virtud del Séptimo Programa Marco (7PM) de Investigación y Desarrollo de la Unión Europea. Su coordinación corrió a cargo del profesor Jürgen Hescheler de la Universidad de Colonia (Alemania) y reunió a investigadores punteros de Europa dedicados a los ensayos alternativos, la toxicología, la genómica, la modelización y la automatización. El consorcio también incluyó a representantes de organismos normativos, la industria farmacéutica y consejeros éticos para aportar directrices y garantizar que la aplicación del sistema de ensayo generado se produjese con presteza. 

En un documento informativo publicado recientemente se mostraron los logros más importantes del proyecto ESNATS y las perspectivas de futuro. Otros proyectos basados en el trabajo del consorcio podrían dedicarse al estudio de una gama más amplia de sustancias químicas con el fin de optimizar el sistema. En cualquier caso, quedó claro que los sistema in vitro basados en células madre ofrecen una solución precisa, rápida y rentable para la identificación de compuestos tóxicos.

domingo, 7 de julio de 2013

Japón se perfila como líder de la medicina regenerativa al crear órganos con células madre iPS

Fuentes: http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/07/03/actualidad/1372872443_025276.html
http://www.elmundo.es/elmundosalud/2013/07/02/biociencia/1372791485.html


Tras 15 años de promesas, desengaños y obstrucciones políticas, las células madre empiezan a dar resultados, y Japón ya se perfila como el flamante líder mundial de la medicina regenerativa. Tras anunciar el primer ensayo clínico para regenerar las retinas de los ciegos, los biólogos japoneses rompen la banca con unas yemas de hígado humano manufacturadas en el laboratorio a partir de células madre iPS y que, según los conocedores de la investigación, suponen un paso crucial hacia una nueva clase de tratamiento para los enfermos hepáticos que mueren en la cola de los trasplantes.



Fuente: ‘Nature’. / HEBER LONGAS / EL PAÍS




La técnica puede tardar unos 10 años en llegar a la clínica, pero supone una prueba de principio de los fundamentos de la emergente medicina regenerativa: la fabricación de órganos y tejidos que puedan trasplantarse a los pacientes para tratar una amplia gama de enfermedades hoy incurables. El descubrimiento de las células madre iPS por Shinya Yamanaka, último premio Nobel de Medicina, ha motivado a Japón a poner sus mejores recursos científicos en el desarrollo y la aplicación clínica de la medicina regenerativa.


Las células iPS son la gran promesa de este campo de la investigación biomédica. Su principal alternativa, por todo lo que se sabe hasta el momento, son las células madre embrionarias (ESC, por las iniciales de su denominación inglesa embryonic stem cells), que fueron en 1998 el gran disparador de este campo de investigación, pero que también se han ganado el repudio religioso por obtenerse de embriones humanos de dos semanas, antes de su implantación en un útero. Las células iPS, en cambio, se obtienen retrasando el reloj (reprogramando, en la jerga) de simples células de la piel para que recuperen su naturaleza ancestral de células madre.


Takanori Takebe y sus colegas de la Facultad de Medicina de la Universidad de la Ciudad de Yokohama, en Japón, presentan en Nature una investigación llamada a tener un notable impacto científico en el futuro próximo. Han conseguido generar por primera vez “un órgano humano tridimensional vascularizado”, en concreto un hígado, a partir de cultivos de células madre iPS. Para demostrar que funciona lo han trasplantado a ratones humanizados, o preparados para no rechazar el implante. Pero el hígado trasplantado es humano. Tan humano como la persona de la que se extrajo una célula de la piel para convertirse, con las técnicas del Nobel Yamanaka, en un cultivo de células iPS.


La aplicación clínica de esta técnica no es inmediata: el propio Takebe estima que llegará en 10 años, que es la forma científica de decir “no lo sé”. Las yemas de hígado que han generado los investigadores japoneses son enteramente humanas, pero conseguir los permisos para trasplantárselas a un paciente requiere aún superar muchos protocolos, y algunos muy importantes.


Primero y principal, los científicos tendrán que demostrar que los riesgos derivados de las células iPS (inestabilidad genética, posibilidad de deriva cancerosa) no superan a los beneficios del implante. En los experimentos con ratones, Takebe y sus colegas no han detectado ninguno de estos problemas, pero es obvio que eso no basta.



No es la primera vez que se crea un órgano en el laboratorio, ya se había hecho con el corazón, la vejiga o el riñón. En muchos casos, estos órganos sólo eran moldes forrados de células. Cuando se ha intentado desarrollar un órgano completo, no se ha tenido éxito porque las células se caen de esos andamiajes y mueren. Ahora sí que se ha generado un hígado funcional a partir de un trozo de piel humana.

Según los autores de este procedimiento, estamos un poco más cerca de fabricar órganos válidos para trasplantes, aunque para esto falta al menos una década.

Desde que en el año 2006 el científico japonés Shinya Yamanaka lograra crear células iPS a partir de células de la piel, han sido muchos los grupos de investigadores que se han volcado en el estudio de estas células que son similares a las embrionarias, es decir, capaces de convertirse en cualquier tejido pero que no proceden de un embrión. Desde la simplificación del método de Yamanaka hasta la derivación en múltiples tejidos como neuronas, huesos, o su uso para tratar enfermedades, las células iPS se han convertido en la gran promesa de la Medicina Regenerativa y para la cura de enfermedades para las que no hay solución hoy día. De hecho, su creador recibió el pasado año el premio Nobel de Medicina por su trabajo en este campo.

Ahora unos científicos también japoneses, del departamento de medicina regenerativa de la Universidad de Yokohama y del Hospital Seirei Sakura (Japón), han dado un paso más. "Es la primera vez que un órgano, como el hígado, se ha creado a partir de iPS y se trata de un órgano vascularizado", explica Takanori Takebe, el primer firmante del estudio publicado en la revista 'Nature'.

Para lograr este órgano, Takebe y su equipo pensaron que era buena idea cultivar las células iPS con un cóctel de células formado por células del estroma, células madre mesenquimales de la médula ósea (de un donante) y células del endotelio venoso de cordón umbilical. Tras cultivarlas entre cuatro y seis días, se empezaron a estructurar en un tejido en tres dimensiones y vascularizado.


Posteriormente, el hígado (que tenía una estructura similar a la del hígado de un embrión humano) fue trasplantado al cráneo de un ratón. "Queríamos comprobar si era capaz de generarse un hígado totalmente funcional, por lo que usamos un modelo de ratón con una ventana en el cráneo para el acceso óptico", explican los autores en su estudio. De esta manera, observaron que el hígado siguió creciendo y desarrollando el riego vascular y sus funciones.

Tras esta prueba, los científicos trasplantaron el órgano en otros dos sitios del cuerpo del ratón, en el mesenterio (membrana del peritoneo) y por encima del riñón. Allí comprobaron que el nuevo órgano era capaz de metabolizar fármacos de forma correcta y mejorar la supervivencia de un ratón al que se le había inducido un fallo hepático.

Los ratones trasplantados fueron seguidos durante seis meses y no mostraron signos del desarrollo de un tumor, uno de los riesgos de la terapia con células madre embrionarias y, que por tanto, también se sospechaba con las iPS. "Somos muy optimistas por este motivo", señala Takebe.

Para el profesor Matthew Smalley, del Instituto Europeo para la Investitación Oncológica con Células Madre de la Universidad de Cardiff (Gales, Reino Unido), es un estudio "muy interesante. Los autores han mostrado que el trasplante hepático no sólo produce proteínas específicas del hígado sino que también desintoxica los compuestos evaluados, que son clave para restaurar la función del hígado en un fallo hepático. La ruta del trasplante todavía necesita optimizarse para los humanos y demostrar en pacientes la seguridad y eficacia, al igual que la viabilidad del injerto a largo plazo. Además, no todos los pacientes son candidatos a este procedimiento. A pesar de todo, el estudio ofrece una promesa real para un método alternativo para conseguir órganos humanos para trasplante".


El director de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT), Rafael Matesanz, considera “muy interesante” el trabajo de los japoneses. “Aunque las células iPS son una línea de investigación más entre otras”, puntualiza, “y hasta que sepamos cuál es la mejor hay que seguir todas en paralelo, entre ellas, las células madre embrionarias y las estructuras biomecánicas, como las que se están explorando para hacer tráqueas artificiales”.


Si esta técnica u otra similar llegara a la práctica clínica, ¿cuál sería su importancia en un país como España, líder en donaciones de órganos? “Ahora mismo hay 1.100 pacientes en lista de espera para un trasplante hepático, y entre el 6% y el 8% morirán esperándolo”, precisa Matesanz. Eso son de 60 a 80 muertos, pero el mayor experto en trasplantes de este país recalca que esa cifra no debe tomarse como un índice de la utilidad de una fuente de trasplantes hepáticos. “Si hubiera el doble de hígados, la demanda también se duplicaría”, dice Matesanz.


Los médicos y cirujanos son perfectamente conscientes de cuánta oferta de hígados —sean de donante vivo o muerto— hay disponible y, por mucho que España encabece el ranking mundial de donantes, siempre habría un amplio margen para el crecimiento de los trasplantes. Por ejemplo, los enfermos de cáncer diseminado son excluidos como posibles receptores cuando las donaciones escasean, pero serían incluidos cada vez más si el sistema sanitario encontrara una nueva fuente de órganos, o de elementos que funcionen como órganos.


Las posibles aplicaciones de las yemas de hígado japonesas no se limitan a los futuros trasplantes. Matesanz señala dos posibilidades que, probablemente, puedan llegar antes que esas intervenciones quirúrgicas. “Una es probar nuevos medicamentos”, dice el director de la ONT. Esta es una posibilidad particularmente interesante con el hígado, que es el órgano que metaboliza las sustancias extrañas al cuerpo, incluidos los fármacos. Examinar la toxicidad de una nueva molécula en cultivos de yemas hepáticas podría facilitar sustancialmente las pruebas que debe superar hasta llegar —o no— a su aplicación clínica.


Y la segunda posible aplicación a corto plazo es el tratamiento con cultivos de hepatocitos, o células del hígado. No con yemas u órganos tridimensionales, sino con las meras células hepáticas en cultivo que son uno de sus constituyentes. “Es una opción terapéutica infrecuente, pero que ya se usa en la práctica clínica”, dice Matesanz. Se utiliza a veces para mantener vivo a un paciente hasta que llega el órgano que le salvará la vida o para tratar a niños con deficiencias metabólicas, o enfermedades hereditarias en las que falta una enzima o catalizador biológico. Los hepatocitos aportan en este caso las enzimas normales que le faltan al niño.

domingo, 23 de junio de 2013

Historias de éxito en la investigación con células madre

Fuente: http://rusiahoy.com/sociedad/2013/06/21/historias_de_exito_en_la_investigacion_con_celulas_madre_29189.html




Los éxitos de la tecnología celular en la medicina se están volviendo cada vez más impresionantes: los expertos crean órganos con bioingeniería y utilizan células para regenerar órganos y tejidos.

Sin embargo, estas tecnologías no pueden aplicarse de cualquier manera. Para certificar un producto biomédico, debe ser creado en conformidad con las normas internacionales de GLP (Good Laboratory Practice) y GMP (Good Manufacturing Practice). El Instituto de Células Madre Humanas (ICMH) ha construido el primer complejo en Rusia de laboratorios y plantas de producción, establecido según las normas de GLP y GMP, para la producción de productos celulares biomédicos.

Dentro del complejo hay numerosos laboratorios de cultivos celulares, de genética molecular, un banco de células madre de cordón umbilical y otro de tejidos reproductivos (Reprobank). Todas las unidades están equipadas con tecnología de alta calidad.

"El complejo tiene dos objetivos principales — explica el director del ICMH Artur Isáev —. En primer lugar, está diseñado para la producción de productos desarrollados por el ICMH en el área de las tecnologías celulares y de la genética médica".

Estos incluyen, por ejemplo, la terapia SPRS, una tecnología personalizada para restaurar la piel usando los propios fibroblastos, que se diseñó para corregir los cambios de la piel relacionados con la edad y para eliminar cicatrices y otros defectos.

Los expertos del ICMH realizaron ensayos clínicos y sacaron la tecnología al mercado. Los fibroblastos se extraen de la piel del paciente. Según ha explicado uno de los jefes de dirección, Vladímir Cherkasov, se toman 4 mm de piel de detrás de la oreja, pues en esta zona está menos expuesta a los rayos UVA. Las células se cultivan en el laboratorio y, a partir de estas, se obtiene un preparado que se inyecta.

Los especialistas trabajan con clínicas de medicina estética que compran sus preparados. Por ahora es un tratamiento bastante caro, ya que el proceso de tratamiento de las células no se puede automatizar. Los especialistas han realizado ensayos clínicos de terapia SPRG para restaurar el tejido blando en la práctica dental y están desarrollando la terapia SPRB capaz de recuperar los tejidos duros periodontales.

Entre los productos celulares del ICMH se incluye también el preparado Gemacell, hecho a partir de sangre del cordón umbilical.

"Tenemos dos procedimientos con este preparado, — dice Isáev —. Uno es para tratar infartos de miocardio, y el otro, para tratar insuficiencias hepáticas crónicas".

Otra tecnología para las pruebas genéticas de adultos, llamada Etnogen, está basada en microchips. Su misión es identificar 66 enfermedades hereditarias y 293 mutaciones asociadas a tales enfermedades. La exclusividad de este sistema de prueba radica en que está diseñado específicamente para los residentes de Rusia, pues el tipo de mutación varía según el grupo étnico. La tarea de este diagnóstico es la de detectar las mutaciones cuando éstas aún no se han desarrollado en la persona. Pero si dos de estas mutaciones se unieran en la fecundación, se podría engendrar un bebé enfermo.

"Hoy en día tenemos una oportunidad real de no pasar un gen a la siguiente generación — afirma Isáev —. Angelina Jolie, por ejemplo, podría hacerlo, aunque, con respecto al riesgo que corría ella personalmente, hizo lo correcto. Angelina Jolie ha hecho más por el desarrollo de la genética que los científicos en toda una década".

El segundo objetivo del nuevo complejo es el de dar permiso, bajo contrato, a otros desarrolladores para que produzcan el preparado.

"Estas instalaciones se pueden utilizar para facilitar al investigador que no tenga estas condiciones la opción de venir y trabajar en toda la cadena de proceso", dijo Serguéi Kiseliov, profesor del Instituto de Genética General de la Academia Rusa de las Ciencias. "Existen estructuras similares en Occidente llamadas laboratorios de prototipado. Su misión es la de acercar un estudio científico al desarrollo de un producto estándar. Es mucho más rentable que construir unas instalaciones para que cada investigador pueda hacer sus experimentos, pues este tipo de instalaciones cuestan mucho dinero".

"Un experto afirmó que entre 2012 y 2014 tendría lugar un gran cambio en el desarrollo de las tecnologías celulares, las cuales se desplazarían de la fase de las expectativas a la de la realización práctica — resumió Isáev —. Esta predicción se está cumpliendo. A lo largo de este año se han registrado varios preparados celulares, y durante 2013 y 2014 se espera que se registren varios más.


Pero, por otra parte, ya es evidente que el milagro no va a suceder, es decir, no habrá una inyección que resuelva todos los problemas. El desarrollo de las tecnologías celulares es un camino de pruebas, errores, análisis y de nuevo pruebas y errores".

En lo que concierne a Rusia, mucho depende del tipo de ley que se dicte sobre las tecnologías celulares.

"La ley actual es, por un lado, 'de talla única' para preparados tanto sencillos como complejos, y por otro, algunos preparados no entran dentro de su competencia", opina Artur Isáev. "El segundo problema es que la ley debe ir acompañada de los estatutos que regulan casos específicos. Si la nueva ley no tiene estatutos, no cambiará nada".