Identifican las células madre clave para regenerar la sangre y el sistema inmune

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-identificadas-celulas-madre-clave-para-regenerar-sangre-y-sistema-inmune-201711021450_noticia.html

Hallado un subtipo de células madre hematopoyéticas capaces de repoblar completamente la médula ósea y, por tanto, de regenerar tanto la sangre como el sistema inmune.

Las células madre hematopoyéticas son el tipo de células madre responsables de convertirse en cualquier célula sanguínea, caso de un glóbulo rojo, un glóbulo blanco o una plaqueta. Un tipo de células madre que se encuentra sobre todo en la médula ósea y cuyo trasplante constituye la base del tratamiento de muchas patologías de la sangre, caso muy especialmente de las enfermedades oncohematológicas como las leucemias. Así, el objetivo es reemplazar a las células madre dañadas por la enfermedad para que el paciente pueda regenerar una sangre y un sistema inmunitario completamente sanos. Sin embargo, hay un problema: existen diferentes subtipos de células madre hematopoyéticas y cada uno da lugar a uno de los distintos tipos de células sanguíneas, por lo que para que el tratamiento sea eficaz se requieren sucesivos trasplantes. Pero, ¿qué pasaría si se identificara un subtipo de célula hematopoyética capaz de transformarse en todas y cada una de las células de la sangre? Pues simplemente, que se produciría una auténtica revolución en el trasplante de células progenitoras sanguíneas. Y ahora, investigadores del Instituto de Investigación Oncológica Fred Hutchinson en Seattle (EE.UU.) parecen haber hallado este subtipo de célula hematopoyética ‘universal’.

Concretamente, el estudio, publicado en la revista «Science Translational Medicine», describe un subtipo específico de células madre hematopoyéticas con capacidad para repoblar completamente la médula ósea tras el trasplante y, por ende, de regenerar totalmente tanto la sangre como el sistema inmune del receptor. O así sucede, cuando menos, en primates no humanos.

Como explica Hans-Peter Kiem, director de la investigación, «la verdad es que nuestros hallazgos nos han sorprendido. Creíamos que había múltiples tipos de células madre hematopoyéticas que jugaban distintos papeles a la hora de reconstruir la sangre y el sistema inmune. Sin embargo, la población de células que hemos identificado lo hace todo».

Para llevar a cabo el estudio, los autores analizaron a lo largo de 7 años y medio el comportamiento de cientos de miles de células madre hematopoyéticas una vez trasplantadas. Y lo que vieron es que se requerían sucesivas oleadas de trasplantes para lograr que la médula ósea del receptor lograra regenerarse por completo. Hasta ahora, nada nuevo. Sin embargo, había un subtipo de células que parecían comportarse mejor que las demás: no solo se integraban rápidamente en la médula ósea del receptor, sino que eran capaces de producir todas las líneas celulares de la sangre y el sistema inmune. Pero, ¿cómo distinguir a este subtipo de células del resto de células madre hematopoyéticas?

En este contexto, cabe recordar que las células que se emplean en la actualidad en las terapias génicas con células madre –esto es, en el trasplante de células que han sido previamente potenciadas mediante manipulación genética– son aquellas que portan el marcador CD34 en su superficie. Pero como indica Stefan Radtke, co-autor de la investigación, «en nuestro trabajo hemos utilizado dos marcadores adicionales para distinguir al nuevo subtipo del resto de células madre hematopoyéticas».

Concretamente, los autores vieron que el nuevo subtipo de células, que suponen en torno al 5% de todas las células madre hematopoyéticas, tiene como característica común la presencia en su superficie de los marcadores CD34 y CD90 y la ausencia del marcador CD45RA. Pero estas células CD34+ CD45RA- CD90+, ¿realmente funcionan? Pues sí. Los autores observaron que el ‘nuevo’ subtipo de célula madre hematopoyética comenzaba a regenerar todas y cada una de las células de la sangre y del sistema inmune a los 10 días de haber sido trasplantado en primates no humanos. Es más; transcurridos 12 meses de la intervención, los autores constataron mediante pruebas moleculares que los ‘nuevos’ sistemas sanguíneo e inmunitario derivaban directamente de este subtipo de célula madre.

La verdad es que algunos estudios previos ya habían identificado un subtipo de células madre hematopoyéticas con capacidad de transformarse en todas las células sanguíneas. Sin embargo, este subtipo se había encontrado exclusivamente en ratones, sin que se haya hallado hasta el momento una versión equivalente en humanos. Algo que no sucede en la nueva investigación: el nuevo subtipo de célula identificado en primates no humanos se corresponde exactamente con un subtipo presente en los seres humanos. Tal es así que, como han demostrado los experimentos in vitro, el subtipo humano también puede convertirse en cualquier célula sanguínea.

Como concluye Hans-Peter Kiem, «si bien de manera potencial, las nuevas células harán que las terapias génicas para los trastornos de la sangre, el SIDA y los cánceres de la sangre resulten mucho más fáciles. Además, nuestro hallazgo también podría tener importantes implicaciones para el trasplante de células madre hematopoyéticas, pues podría reducir el riesgo de enfermedad de injerto contra huésped, una complicación potencialmente fatal que puede tener lugar tras el trasplante de este tipo de células en el tratamiento de enfermedades genéticas y de cánceres hematológicos».

El próximo paso será analizar la viabilidad del nuevo subtipo de célula hematopoyética en un ensayo clínico con humanos, lo que los autores esperan que sucederá próximamente.

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.

Una nueva técnica permite crear células madre de la sangre en el laboratorio

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Una-nueva-tecnica-permite-crear-celulas-madre-de-la-sangre-en-el-laboratorio

Investigadores del Boston Children’s Hospital en EE UU han generado por primera vez en el laboratorio células madre formadoras de sangre usando otras pluripotentes, capaces de producir la mayoría de los tejidos. El avance, publicado en Nature, ayudará a analizar las causas de enfermedades hemotológicas, como la leucemia, y crear células sanguíneas a partir de las propias células del paciente. 

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.

Desde que las células madre embrionarias se aislaran en 1998, los científicos han tratado –aunque con poco éxito– usarlas para crear células madre formadoras de sangre, que maduran hasta convertirse en uno de los tres tipos de células sanguíneas: glóbulos blancos (combaten las infecciones), glóbulos rojos (transportan el oxígeno) y plaquetas.

En 2007, tres grupos de investigación generaron 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 seguían sin conseguirse.

Ahora, un equipo del Boston Children’s Hospital y otro del centro Weill Cornell Medicine (ambos en EE UU) han logrado crearlas a partir de células pluripotentes y endoteliales (del tejido que recubre el interior de los vasos sanguíneos). El avance, publicado en dos artículos en la revista Nature y que supone la culminación de 20 años de trabajo, muestra cómo se generan múltiples tipos de células sanguíneas humanas introducidas en ratones. 

“Este paso abre una oportunidad para 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”, dice Ryohichi Sugimura, primer autor del estudio e investigador en el Stem Cell Program del hospital, liderado por George Daley, también decano en la Harvard Medical School. 

El estudio permitiría además contar con un abastecimiento ilimitado de células madre de la sangre y de sangre extraídas de las células de donantes universales. “Esto podría aumentar el suministro de sangre para los pacientes que necesitan transfusiones”, añade Sugimura. 

Imagen de células madre pluripotentes inducidas humanas creciendo en los fibrobastos embrionarios de un ratón.

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 ‘empujar’ 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 –como glóbulos rojos, células mieloides (precursores de monocitos, macrófagos, neutrófilos, plaquetas y otras células), y linfocitos T y B–. 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 Daley, que 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.

El objetivo final de los 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 bibliográficas: 

Ryohichi Sugimura et al. “Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells” Nature 17 de mayo de 2017 

Raphael Lis et al. “Conversion of adult endothelium to immunocompetent haematopoietic stem cells” Nature 17 de mayo de 2017

Crean un modelo para producir células madre hematopoyéticas 'in vitro'

Fuente: http://www.elmundo.es/salud/2017/05/17/591c7f9346163f1b048b4585.html

Células de la sangre al microscopio

La sangre se regenera continuamente gracias a las células madre hematopoyéticas. Siguiendo un proceso de diferenciación y proliferación, estas células se convierten luego en los glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas que son necesarios para el correcto funcionamiento del organismo.

Por primera vez, dos grupos independientes han conseguido fabricar in vitro estas células madre de la sangre. Se trata de una aproximación muy preliminar y con limitaciones, pero que permite vislumbrar nuevas estrategias de terapia celular e innovadoras perspectivas de estudio para enfermedades como la leucemia.

Los dos trabajos, cuyos resultados se publican en el último número de la revista Nature, utilizaron estrategias distintas para lograr su objetivo.

El primero de estos equipos, liderado por George Daley, del Programa de Células Madre del Hospital Infantil de Boston (EEUU) partió del uso de células madre humanas pluripotentes, el linaje del que pueden derivarse todos los tipos celulares del cuerpo.

Mediante la exposición a señales químicas, consiguieron que se convirtieran en una línea de células endoteliales que, durante el desarrollo embrionario, parecen ser el escalón previo a la diferenciación en células madre hematopoyéticas. Y una vez alcanzado este hito, los investigadores utilizaron un cóctel con siete factores de transcripción (partieron de un total de 26 hasta dar con los 'candidatos') que obraron la transformación y consiguieron crear unas células muy similares a las células madre de la sangre.

Una vez conseguido este paso, los científicos trasplantaron las células en la médula ósea (en el lugar donde se encuentran de forma natural) de ratones. En ese entorno, las células se diferenciaron adecuadamente en distintos tipos de células (células mieloides, linfocitos B y T).

Este paso abre una oportunidad para «crear células de la sangre funcionales» para combatir enfermedades genéticas de la sangre, ha señalado en un comunicado Ryohichi Sugimura, principal firmante del trabajo y uno de los investigadores del equipo de Daley. Además el método también tiene el potencial de «aumentar el suministro de sangre para pacientes que necesiten una transfusión», añade el investigador, quien subraya que el hallazgo es «la culminación de 20 años de esfuerzo».

Por su parte, el segundo grupo, liderado por Shahin Rafii, de la División de Medicina Regenerativa de la Universidad de Cornell (EEUU) utilizó células madre endoteliales adultas de ratón que, de nuevo gracias a cuatro factores de transcripción (dos de los cuales también fueron utilizados por el equipo de Sugimura), también consiguieron inducir células con las mismas propiedades que tienen las células madre hematopoyéticas de ratón. Esta línea de trabajo permite plantearse la posibilidad futura de crear células madre de la sangre a la carta, a partir del propio tejido de cualquier paciente.

En su caso, las células obtenidas no se trasplantaron directamente a la médula ósea de ningún animal, sino que se colocaron en una capa de células endoteliales tomadas de sangre de cordón umbilical de ratones. También en este caso se consiguió la diferenciación en los distintos tipos de células sanguíneas. Además, las células ya diferenciadas pudieron extraerse y trasplantarse con éxito.

Sin embargo, los trabajos tienen importantes limitaciones, como el hecho de que sólo la investigación de Daley haya estudiado la aparición de procesos cancerosos en las células. El desarrollo de tumores es, de hecho, uno de los principales riesgos de la reprogramación celular y lo que, en definitiva, supone una gran barrera para que el método pueda aplicarse en la práctica clínica.

El estudio de Rafii no mostró ningún signo de leucemia en las 20 semanas de seguimiento que se llevaron a cabo tras el trasplante. Sin embargo, los mismos investigadores reconocen que el seguimiento de estos posibles efectos debe ser más extenso.

Para Thomas Graf, líder del Grupo de Células Madre Hematopoyéticas, Transdiferenciación y Reprogramación del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, los resultados de estas investigaciones suponen un avance hacia la consecución de células madre de la sangre que puedan fabricarse en el laboratorio, si bien «su posible utilización en la práctica clínica para tratar enfermedades aún no puede plantearse».

Crean células madre inmortales que generan ilimitados glóbulos rojos

Fuente: http://www.tendencias21.net/Crean-celulas-madre-inmortales-que-generan-ilimitados-globulos-rojos_a43839.html

Científicos británicos han creado células madre inmortales que son capaces de generar glóbulos rojos artificiales sin límite alguno. Serán mucho más eficaces que los glóbulos rojos obtenidos mediante donantes de sangre y beneficiarán a los pacientes con grupos sanguíneos poco corrientes, así como a los enfermos que requieren muchas transfusiones, si finalmente terminan aplicándose a humanos.

Investigadores británicos han desarrollado células madre literalmente inmortales que permitirán generar una cantidad ilimitada de glóbulos rojos artificiales adaptados a cualquier necesidad, según informa la Universidad de Bristol en un comunicado. 

Si estas células madre superan los ensayos clínicos previstos, serán mucho más eficaces para uso médico que los glóbulos rojos actualmente disponibles en los bancos de sangre, que se obtienen a partir de donantes humanos. 

También ayudará sobre todo a pacientes con tipos de sangre poco corrientes, ya que mediante el nuevo sistema se dispondrá de todos los tipos necesarios fabricados a medida. 

Otra ventaja adicional es que no transmiten enfermedades y que pueden ser trasladados sin riesgo de un lugar a otro para atender la demanda específica de un paciente. 

Investigaciones anteriores ya habían intentado transformar células madre procedentes de donantes de sangre en glóbulos rojos maduros. La técnica ha venido funcionando, si bien es laboriosa, ya que cada célula madre produce aproximadamente 50.000 glóbulos rojos antes de morir. En ese momento, se hace necesario recurrir a un nuevo donante. 

Para superar esta dificultad, los investigadores de Bristol transformaron las células madre adultas en una línea de células madre llamadas eritroides inmortalizadas, toda una primicia científica mundial. 

Estos glóbulos rojos prematuros pueden cultivarse indefinidamente, permitiendo una producción a gran escala, antes de ser diferenciados en glóbulos rojos maduros. Los investigadores han llamado a esta nueva línea de células las Bristol Erythroid Line Adult, o células BEL-A.

Para crear estas células inmortales, los investigadores han atrapado las células madre adultas en una etapa temprana de su desarrollo, lo que implica que pueden dividirse y crear glóbulos rojos indefinidamente, sin morir, evitando de esta manera la necesidad de donantes perpetuos. Los investigadores han conseguido litros de sangre con este sistema. 

« Los científicos han trabajado durante años para conseguir fabricar glóbulos rojos, con la finalidad de ofrecer una alternativa a las donaciones de sangre para atender a los pacientes”, explica Dave Anstee, uno de los investigadores. 

Los pacientes que más pueden beneficiarse de este desarrollo tecnológico son los que sufren enfermedades como la anemia de células falciformes y la Talasemia, que pueden necesitar múltiples transfusiones de sangre, añade Anstee. 

La intención de estos investigadores no es sustituir las donaciones de sangre, sino proporcionar tratamientos especiales a grupos específicos de pacientes. La primera utilización terapéutica de un producto de glóbulos rojos cultivados en laboratorio debe beneficiar a pacientes con grupos sanguíneos poco corrientes, ya que obtener donantes de ese tipo de sangre puede resultar complicado. 

Las células se cultivaron en la Universidad de Bristol y en el NHS Blood and Transplant, perteneciente al Ministerio Británico de Salud. Este departamento reúne cada año 1,5 millones de toneladas de sangre para atender a pacientes de toda Inglaterra. Las nuevas células contribuirán a mejorar esta situación.

Referencia:

An immortalized adult human erythroid line facilitates sustainable and scalable generation of functional red cells. Nature Communications 8, Article number: 14750 (2017). doi:10.1038/ncomms14750

Existe heterogeneidad en las células madre hematopoyéticas adultas

Fuente: http://hematologia.diariomedico.com/2017/01/19/area-cientifica/especialidades/hematologia/existe-heterogeneidad-en-las-celulas-madre-hematopoyeticas-adultas-

Investigadores españoles han demostrado en ratones una fuente de heterogeneidad en las células madre hematopoyéticas adultas que se remonta a un origen desde diferentes territorios embrionarios, según publican en Haematologica.

Laura Ariza, Ana Cañete, Ramón Muñóz-Chápuli y Rita Carmona, del equipo de investigación de la Universidad de Málaga. (Universidad de Málaga)

Investigadores del Departamento de Biología Animal de la Universidad de Málaga, en colaboración con el Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa (Cabimer) y el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), han publicado en Haematologica, publicación de la Asociación Europea de Hematología, un estudio que demuestra la existencia en los ratones de dos linajes diferentes de células madre hematopoyéticas.

"Hemos desarrollado un modelo de ratón transgénico basado en un potenciador o enhancer de la expresión del gen Gata4 combinado con un gen reportero", comenta Ramón Muñoz-Chápuli, de la Universidad de Málaga y uno de los autores del estudio. El resultado final ha sido que las células que expresan este gen quedan permanentemente marcadas por la expresión de una proteína fluorescente, con lo que pueden seguir su linaje a lo largo del desarrollo. "Esto lo hicimos porque Gata4 es un gen muy importante para el desarrollo embrionario y queríamos estudiar la contribución de las células de este linaje al desarrollo cardiaco", ha explicado.

La sorpresa fue comprobar que una fracción, alrededor del 20 por ciento, de todas las células sanguíneas embrionarias y adultas de los ratones eran fluorescentes y, por tanto, pertenecían a este linaje, al que denominaron G2-Gata4. Una vez que se dieron cuenta de que un porcentaje del sistema hematopoyético pertenecía a un linaje celular específico y diferente al resto, el objetivo fue caracterizar dicho linaje y estudiar su origen. Aprovechando la fluorescencia de las células del linaje G2-Gata4, los investigadores han estudiado por citometría de flujo las poblaciones de células sanguíneas (monocitos, granulocitos, linfocitos) y sus progenitores, incluyendo las células madre hematopoyéticas. También, han comprobado que las células madre pertenecientes a este linaje pueden ser trasplantadas a ratones en los que se ha suprimido el sistema hematopoyético y son capaces de reconstituirlo a largo plazo, generando todos los tipos de células sanguíneas y del sistema inmune. Por último, estudiaron en embriones el origen del linaje mediante diferentes experimentos.

"Un resultado importante -subraya este experto- ha sido que la mayor parte, si no la totalidad, de este linaje hematopoyético deriva de la placenta". Hasta ahora se sabía que básicamente las células madre hematopoyéticas adultas aparecen por primera vez en un área del embrión localizada entre la aorta y los riñones, lo que se denomina la región AGM. Así mismo, se sabía que en la placenta era posible que se generaran células madre hematopoyéticas, pero se ignoraba la importancia de esta contribución.

"Nuestro grupo ha demostrado y cuantificado esta aportación de la placenta a la hematopoyesis adulta, que alcanza un 20 por ciento del total en los ratones", asegura. Muñoz-Chápuli opina que el resultado es interesante porque muestra que las células madre hematopoyéticas adultas no tienen un origen único, "y porque no sabemos si esta heterogeneidad de origen tiene alguna trascendencia desde el punto de vista fisiológico o patológico, es decir, si células madre hematopoyéticas de diferente origen se comportan de forma diferente en situaciones concretas, sean normales o patológicas".

El siguiente paso es investigar si en los seres humanos también existe una heterogeneidad en las células madre hematopoyéticas que tenga su origen en diferentes contribuciones embrionarias. "Esto es complejo -argumenta- porque tendríamos que asociar primero la heterogeneidad que hemos visto en ratón con la expresión de marcadores de linaje que estuvieran evolutivamente conservados en los humanos. Si esto fuera factible, podríamos pasar a estudiar el comportamiento diferencial de los linajes".

Nuevas "células madre" sintéticas

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/22641/nuevas-celulas-madre-sinteticas/

Unos investigadores han desarrollado lo que podría definirse como una versión sintética de una célula madre cardiaca. Estas células sintéticas ofrecen beneficios terapéuticos comparables con los de las células madre naturales y podrían reducir algunos de los riesgos asociados con las terapias mediante células madre. Además, las células madre cardiacas sintéticas tienen una mejor estabilidad en la conservación y la tecnología requerida para su producción es aplicable a otros tipos de células madre.

Este avance es obra de especialistas de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, la de Carolina del Norte en Chapel Hill y la de Zhengzhou, las dos primeras en Estados Unidos y la última en China.

Las terapias con células madre funcionan promoviendo una reparación endógena, es decir, ayudan al tejido dañado a autorrepararse mediante la segregación de ciertos factores, incluyendo proteínas y materiales genéticos. Si bien las terapias con células madre pueden ser efectivas, están también asociadas con algunos riesgos, como la formación de tumores y el rechazo por el sistema inmunitario. Asimismo, las propias células son frágiles, requiriendo un almacenamiento cuidadoso y un proceso con múltiples pasos de clasificación y caracterización antes de poder ser usadas.

Con todo esto en mente, el equipo de Ke Cheng ha desarrollado la versión sintética de una célula madre cardiaca que podría ser utilizada en aplicaciones para las que se vienen utilizando las naturales.

Cheng y sus colegas fabricaron una micropartícula que simula una célula (una CMMP, por sus siglas en inglés) a partir de PLGA (siglas inglesas de poly (lactic-co-glycolic acid)), un polímero biodegradable y biocompatible. Los investigadores recolectaron después proteínas de factor de crecimiento procedentes de células madre cardiacas humanas y las añadieron al PLGA. Finalmente, recubrieron la partícula con una membrana de célula madre cardiaca.

Las células madre cardiacas sintéticas podrían ofrecer beneficios terapéuticos sin riesgos asociados.

Cuando se probaron in vitro, tanto la CMMP como la célula madre cardiaca natural promovieron el crecimiento de células musculares cardiacas. También ensayaron la CMMP en un modelo de ratón con infarto de miocardio, y hallaron que su capacidad de unirse al tejido cardiaco y de promover el crecimiento tras un ataque al corazón era comparable con la de las células madre cardiacas auténticas.

Debido a su estructura, la CMMP no puede replicarse, lo que reduce el riesgo de formación de tumores.

Las células madre sintéticas son mucho más duraderas que las humanas, y pueden tolerar su congelación y descongelación. Tampoco tienen que ser derivadas de las propias células del paciente. Y el proceso de fabricación puede usarse con cualquier tipo de célula madre sintética.

Información adicional

Stem cell scientists discover genetic switch to increase supply of stem cells from cord blood

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2016-07-stem-cell-scientists-genetic-cells.html

Dr. John Dick, Senior Scientist, Princess Margaret Cancer Centre. 

International stem cell scientists, co-led in Canada by Dr. John Dick and in the Netherlands by Dr. Gerald de Haan, have discovered the switch to harness the power of cord blood and potentially increase the supply of stem cells for cancer patients needing transplantation therapy to fight their disease.

The proof-of-concept findings, published online in Cell Stem Cell provide a viable new approach to making more stem cells from cord blood, which is available through public cord blood banking, says co-principal investigator John Dick, Senior Scientist, Princess Margaret Cancer Centre, University Health Network (UHN). Dr. Dick is also Professor, Department of Molecular Genetics, University of Toronto, and holds a Canada Research Chair in Stem Cell Biology. The co-principal investigator was stem cell scientist Gerald de Haan, Scientific Co-Director, European Institute for the Biology of Ageing, University Medical Centre Groningen, the Netherlands.

"Stem cells are rare in cord blood and often there are not enough present in a typical collection to be useful for human transplantation. The goal is to find ways to make more of them and enable more patients to make use of blood stem cell therapy," says Dr. Dick. "Our discovery shows a method that could be harnessed over the long term into a clinical therapy and we could take advantage of cord blood being collected in various public banks that are now growing across the country."

Currently, patients needing stem cell transplants are matched to an adult donor with a compatible immune system through international registry services. But worldwide, many thousands of patients are unable to get stem cell transplants needed to combat blood cancers such as leukemia because there is no donor match.

"About 40,000 people receive stem cell transplants each year, but that represents only about one-third of the patients who require this therapy," says Dr. Dick. "That's why there is a big push in research to explore cord blood as a source because it is readily available and increases the opportunity to find tissue matches. The key is to expand stem cells from cord blood to make many more samples available to meet this need. And we're making progress."

Although there is much research into expanding the rare stem cells present in cord blood, the Dick-de Haan teams took a different approach. When a stem cell divides it makes a lot of progenitor cells immediately downstream that retain key properties of being able to develop into every one of the 10 mature blood cell types, but they have lost the critical ability to self-renew (keeping on replenishing the stem cell pool) that all true stem cells possess.

In the lab, analysing murine and human models of blood development, the teams discovered that microRNA (mirR-125a) is a genetic switch that is normally on in stem cells and controls self-renewal; this normally gets turned off in the progenitor cells.

"Our work shows that if we artificially throw the switch on in those downstream cells, we can endow them with stemness and they basically become stem cells and can be maintained over the long term," says Dr. Dick.

In 2011, Dr. Dick isolated a human blood stem cell in its purest form - as a single stem cell capable of regenerating the entire blood system, providing a more detailed road map of the human blood development system, and opening the door to capturing the power of these life-producing cells to treat cancer and other debilitating diseases more effectively.

Dr. Dick is also Senior Scientist at the McEwen Centre for Regenerative Medicine (UHN) and Director of the Cancer Stem Cell Program at the Ontario Institute for Cancer Research.

Stem cells were first discovered in Toronto in 1961 at the Princess Margaret by Drs. James Till and the late Ernest McCulloch - a discovery that launched a new field of science and formed the basis of all stem cell research that continues to this day.

Explore further: 'Pure' human blood stem-cell discovery opens door to expanding cells for more clinical use

More information: Cell Stem Cell, DOI: 10.1016/j.stem.2016.06.008

Journal reference: Cell Stem Cell

Bolígrafo quirúrgico con el que depositar células madre humanas donde se desee

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/18926/boligrafo-quirurgico-con-el-que-depositar-celulas-madre-humanas-donde-se-desee/

En un experimento histórico de demostración del concepto, unos investigadores han usado un bolígrafo manual de impresión tridimensional para “dibujar” células madre humanas formando patrones con las formas libremente escogidas por ellos y con tasas de supervivencia muy altas.

El dispositivo, desarrollado a partir de la colaboración entre investigadores del Centro de Excelencia para la Ciencia de los Electromateriales, dependiente del Consejo de Investigación Australiano (ARC, por sus siglas en inglés) y cirujanos del Hospital de St. Vincent, en Melbourne, Australia, ha sido diseñado para permitir a los cirujanos esculpir implantes de cartílago a medida durante las operaciones.

Usando una biotinta de hidrogel para transportar y sostener las células madre humanas vivas, y una fuente de luz de baja energía para solidificarla, el bolígrafo consigue una tasa de supervivencia celular de más del 97 por ciento.

Las bioimpresoras 3D tienen el potencial de revolucionar la ingeniería de tejidos; pueden ser usadas para imprimir con células, capa por capa, a fin de construir tejidos artificiales para su implantación. Pero en algunas aplicaciones, como la reparación de cartílago, no se puede conocer de forma precisa antes de la operación la geometría exacta que debe tener el implante. Esto dificulta muchísimo la fase de preparar con antelación un implante de cartílago artificial.

En cambio, con el biobolígrafo, el cirujano tiene un control sin precedentes en el tratamiento de los puntos despojados de cartílago, pudiendo rellenarlos a medida con el tejido viviente necesario.

El concepto fue ideado por los profesores Peter Choong, del Hospital de St. Vincent de Melbourne, y Gordon Wallace, del Centro de Excelencia para la Ciencia de los Electromateriales.

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