Siguiendo el recorrido de las células madre dentro del cuerpo, los científicos pueden explorar las terapias experimentales mejor y los médicos pueden afinar los tratamientos para sus pacientes.
Administrar células madre cargadas con nanopartículas de sílice podría ayudar a los médicos a establecer la eficacia de los tratamientos al poder ver dónde van las células tras abandonar la jeringuilla.
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford (EE.UU.) informan en un artículo publicado en la revista Science Translational Medicine que las nanopartículas de sílice asimiladas por las células madre las hace visibles en imágenes por ecografía. Aunque hay otras técnicas de imagen, como la resonancia magnética, capaces de mostrar donde se encuentran las células madre dentro del cuerpo, no son tan rápidas, económicas o ampliamente disponibles como las ecografías y, lo que es más importante, no ofrecen una visión en tiempo real de la inyección, según los expertos.
Las células madre son muy prometedoras a nivel médico porque se pueden convertir en otros tipos de células vivas. Además de ayudar a los médicos a ajustar las dosis terapéuticas para los pacientes, la nueva técnica podría ayudar a los científicos a perfeccionar los tratamientos con células madre, afirma el autor senior del estudio, Sanjiv Gambhir. "En la mayor parte de los casos, los investigadores van a ciegas, no saben exactamente dónde van las células cuando se inyectan, no saben si llegan al tejido que se busca, no saben si sobreviven, y no saben si se filtran a otro tipo de tejidos", explica Gambhir.
Esto, en parte, podría estar frenando posibles avances en tratamientos con células madre. "Si se van a usar las células madre como tratamiento médico legítimo para la reparación de tejidos dañados o enfermos, necesitamos saber con precisión dónde van, para poder optimizar los tratamientos", explica Lara Bogart, físico de la Universidad de Liverpool (Reino Unido). Bogart está desarrollando nanopartículas magnéticas para seguir células madre usando resonancia magnética.
Para ver mejor dónde van las células durante y después de una inyección, Gambhir y sus compañeros usaron nanopartículas hechas de sílice, un material que refleja las ondas de sonido, detectable por lo tanto por un ecógrafo. Las nanopartículas se incubaron con células madre mesenquimales, capaces de transformarse en tipos de células que incluyen las células óseas, grasas y cardiacas. Las células ingirieron las nanopartículas, que no cambiaron ni la tasa de crecimiento de las células, ni su capacidad para transformarse en distintos tipos de células. Dentro de las células, las nanopartículas se agrupan, lo que las hace aún más visibles en la ecografía.
Después los investigadores inyectaron las células madre cargadas con las nanopartículas en el corazón de ratones y siguieron sus movimientos. Muchos grupos de investigación están probando las células madre como tratamiento para después de un infarto o para otras enfermedades coronarias tanto en animales de laboratorio (ver "La inyección de células madre en el corazón podría detener el dolor de pecho crónico") como en pacientes en ensayos clínicos. Una herramienta de imagen rápida y en tiempo real podría ser útil porque los investigadores y médicos tienen que asegurarse de que las células alcanzan los puntos más beneficiosos de un corazón enfermo.
"Saber dónde inyectas las células es muy importante porque no quieres colocarlas en zonas dañadas por el infarto; ese tejido está muerto y es un entorno muy hostil", sostiene Jeff Bulte, ingeniero celular en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins (EE.UU.) que no ha participado en el estudio. "Por otra parte, quieres colocarlas lo más cerca posible del lugar dañado", afirma.
Las nanopartículas de sílice también se detectan mediante resonancia magnética porque contienen un metal pesado muy magnético, el gadolinio, que se refleja en el escáner. Y se pueden detectar ópticamente (a través de un microscopio) porque llevan un tinte fluorescente. "Eso da tres formas complementarias de ver la misma partícula", afirma Bogart. Dependiendo de la parte del cuerpo que recibe el trasplante, el tipo de escáner disponible y el tiempo pasado desde la inyección, un investigador puede escoger un método en vez de otro.
Los ratones usados en el estudio estaban sanos, pero el equipo piensa probar el sistema de seguimiento en ratones u otros animales de laboratorio con lesiones cardiacas. El equipo también usará las nanopartículas en distintos tipos de células y hará más estudios de toxicidad antes de solicitar la aprobación de la Agencia Estadounidense del Medicamento para probar las nanopartículas en humanos. "El proceso, antes de poder hacer los primeros ensayos en humanos, llevará unos tres años", afirma Gambhir.
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