Las células madre iPS dieron el Nobel a Yamanaka. / REUTERS / CORDON PRESS
La gran promesa de la emergente medicina regenerativa es convertir las células madre derivadas de un paciente en tejidos que se le puedan trasplantar para tratar su enfermedad. La idea supera hoy una prueba crucial con la demostración, por científicos japoneses, de que las neuronas dopaminérgicas –cuya destrucción causa el parkinson- derivadas de células madre pueden trasplantarse al cerebro de los primates sin apenas rechazo inmunológico. Esto despeja el camino hasta el punto de que los ensayos clínicos con pacientes humanos de parkinson empezarán en dos años, según el responsable de la investigación.
“Nosotros, y también otros laboratorios en Estados Unidos y Europa, estamos proyectando un ensayo clínico con pacientes de parkinson”, dice Jun Takahashi, investigador principal del Centro para la Investigación y Aplicación de las Células iPS, en Kioto. “Calculo que el ensayo empezará en un par de años”. Takahashi es el coordinador del trabajo presentado en Stem Cell Reports. Otro de los firmantes es su jefe en Kioto, Shinya Yamanaka, último premio Nobel de Medicina por el descubrimiento de las células iPS,
Las células iPS (induced pluripotent stem cells, o células madre de pluripotencia inducida) son la gran promesa de la investigación biomédica. Son unas células madre tan versátiles como las embrionarias -capaces de convertirse en cualquier tejido y órgano del cuerpo-, pero que se obtienen reprogramando, o retrasando el reloj de simples células de la piel u otro tejido del paciente. No solo eluden el uso de embriones humanos, sino que además son genéticamente idénticas al paciente. Los trasplantes derivados de ellas no deberían, por tanto, generar rechazo inmunológico.
Pero las predicciones más razonables fallan a menudo en biología. En los últimos dos años, algunos experimentos con ratones habían arrojado un jarro de agua helada sobre esas expectativas. Varios tipos de trasplantes derivados de células madre iPS indujeron una fuerte respuesta inmunológica en el ratón receptor, pese a que el trasplante procedía de un ratón genéticamente idéntico a él. Por alguna razón que sigue sin estar del todo clara, las células iPS parecen generar rechazo en esos sufridos roedores de laboratorio.
Takahashi, Yamanaka y sus colegas muestran ahora que, pese a todas esas prevenciones, el proceso funciona en primates no humanos. Han utilizado ocho macacos (Macaca fascicularis) criados para este propósito, les han extraído unas pocas células de la piel o de la sangre y les han retrasado el reloj para convertirlas en células madre iPS. Esta es la receta por la que Yamanaka ganó el Nobel, basada en solo cuatro factores de transcripción, o genes que regulan a otros genes.
Después han usado un protocolo –a base de factores de diferenciación y otras moléculas con actividad biológica— que, paso a paso, va convirtiendo (o diferenciando) a las células madre iPS primero en precursoras de las neuronas, luego en neuronas y por último en neuronas dopaminérgicas, esto es, productoras del neurotransmisor dopamina. La destrucción de este tipo de neuronas en una parte del cerebro (la sustancia negra), y el consiguiente déficit de dopamina en los circuitos cerebrales normalmente alimentados por ellas, es la causa directa del parkinson.
Los científicos japoneses han trasplantado esas neuronas a los mismos ocho macacos de los que habían partido, pero en dos tipos de condiciones: trasplantes autólogos (al mismo mono del que provenían las células iPS) o heterólogos (a otro mono distinto). El trabajo está diseñado cuidadosamente para examinar la cuestión crucial del rechazo. Y el resultado es un fuerte rechazo inmunológico en los trasplantes heterólogos; y uno muy débil en los trasplantes autólogos. Es la mejor noticia que podía esperar el sector –y el Nobel Yamanaka— tras el último año de depresión por los experimentos con ratones.
El experimento no aborda si las neuronas dopaminérgicas trasplantadas a los macacos pueden o no aliviar los síntomas del parkinson: los monos no tenían parkinson y no había por tanto nada que aliviar. Lo que sí es específico del parkinson es el tipo de neuronas producidas y el lugar del cerebro en el que deberían ser trasplantadas si los pacientes fueran humanos. Los autores han utilizado seis inyecciones en el cuerpo estriado izquierdo del cerebro, cada una con 800.000 neuronas.
Takahashi considera que sus resultados ofrecen “una lógica para empezar a probar los trasplantes autólogos en situaciones clínicas, al menos con células neuronales”. También piensa que el trasplante de neuronas derivadas de células iPS al mismo paciente del que fueron obtenidas, o incluso a otro paciente que sea compatible con él inmunológicamente –como se hace ahora con los trasplantes de médula— puede ser posible sin necesidad de utilizar fármacos inmunosupresores. La respuesta inmunológica no es nula, pero sí lo bastante baja para que las células trasplantadas sobrevivan a largo plazo.
Los científicos esperan que las células madre sirvan también algún día para tratar la diabetes, la artritis, las dolencias cardiacas, las lesiones medulares y muchas otras enfermedades hoy incurables. El parkinson, sin embargo, parece ir en cabeza por el momento.
“El mensaje que lanza el trabajo es muy importante”, reflexiona María Abad, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). Abad recuerda experimentos de hace un par de años en los que se trasplantaron células madre iPS (como las embrionarias) en ratones. Entonces, la respuesta inmunológica fue “muy fuerte”. “En un organismo adulto no hay células embrionarias, las rechaza porque no las reconoce como propias”.
Sin embargo, cuando las iPS se diferencian en células de la piel, de médula ósea, hepáticas, endoteliales [las que recubren los vasos sanguíneos] o neuronales antes de ser trasferidas al ratón “la respuesta inmune es muy inferior”.
El ensayo en primates del grupo de Kioto confirma los bajos índices de rechazo también en modelos superiores y supone una prueba de concepto que ya apuntaron investigadores estadounidenses en marzo, apunta Abad. “Pero este artículo es aún más completo porque se ha comprobado cómo responde el cuerpo en un trasplante autólogo [a partir de neuronas obtenidas de iPS del propio receptor] comparado con el heterólogo [neuronas de iPS ajenas]; y muestra cómo la respuesta es mucho mejor en el primer caso”.
“Es un trabajo relevante y necesario de cara a los ensayos clínicos en humanos”, añade Abad, primera autora del estudio que hace dos semanas demostró, en ratones, que es posible convertir células adultas en células madre iPS en el propio organismo.
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