Investigadores del CNIO muestran que las células dañadas envían señales a sus vecinas para que se reprogramen a un estado embrionario.
Cultivo de iPS en el laboratorio.
Las células pluripotentes inducidas (iPS) son un tipo de células madre que, obtenidas a partir de la reprogramación de una célula de un individuo adulto, tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier célula del organismo. En consecuencia, y dado que podrían emplearse para crear órganos y tejidos sanos para reemplazar a aquellos deteriorados por una lesión o enfermedad o, simplemente, por el paso de los años, estas iPS podrían suponer el futuro de la medicina regenerativa. Tal es así que, conscientes de la importancia de estas células madre, el Instituto Karolinska de Estocolmo (Suecia) concedió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 2012 al descubridor del método ‘OSKM’ para reprogramar las células adultas en iPS –el japonés Shinya Yamanaka–. Sin embargo, investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) parecen haber hallado la clave para mejorar la reprogramación, muy ineficiente, que se logra con el empleo de los genes ‘OSKM’, abriendo así la puerta a nuevos avances para un uso práctico de estas iPS en la práctica clínica.
Como explica Lluc Mosteiro, co-autora de esta investigación publicada en la revista «Science», «los genes de Yamanaka son ineficientes a la hora de inducir la reprogramación o la ‘pluripotencia’ en las células altamente especializadas que constituyen los tejidos adultos. Nuestros resultados indican que el daño tisular juega un papel crítico a la hora de complementar la actividad de los genes OSKM».
Las investigaciones de Shinya Yamanaka muestran que el empleo de la combinación de cuatro genes –concretamente, los genes ‘Oct4’, ‘Sox2’, ‘Klf4’ y ‘Myc’, que unidos dan lugar a las siglas ‘OSKM’– posibilita la reprogramación de células adultas en iPS, o lo que es lo mismo, en células madre con una capacidad de diferenciación similar a la de las células embrionarias. Así, y cuando menos en teoría, ‘solo’ se trataría de introducir en la célula adulta estos cuatro genes y tendríamos iPS para construir nuevos tejidos.
El problema es que el empleo de OSKM no es demasiado eficiente: la obtención de las ansiadas iPS se alcanza en un número muy reducido de ocasiones. Y además, la técnica provoca que un elevado número de las iPS resultantes tengan mutaciones genéticas que dan lugar a la aparición de un teratoma –esto es, un tumor de un tejido distinto de la línea celular en la que se diferenciaron estas iPS–. El resultado es que la reprogramación celular con los genes OSKM no puede utilizarse en la práctica clínica.
En este contexto, los investigadores del Grupo de Supresión Tumoral del CNIO dirigido por Manuel Serrano llevan muchos años trabajando en el campo de las células madre. Una labor que, entre otros logros, posibilitó en 2013 y por primera vez la reprogramación celular en un organismo vivo –concretamente, en un ratón–. Un avance ciertamente significativo dado que hasta entonces todas las reprogramaciones se habían llevado a cabo en cultivos celulares en placas de laboratorio.
Y ahora, el último trabajo de los miembros del CNIO parece que cuestiona la viabilidad del empleo de los genes OSKM. Y es que parece que la técnica no funciona como hasta ahora se pensaba.
En el estudio, los autores analizaron lo que sucede en los tejidos vivos cuando se induce la reprogramación celular con los genes OSKM. Y lo que vieron es que el daño tisular es un factor muy relevante para que las células ‘involucionen’ a un estado embrionario.
Los resultados muestran que la relación entre el daño y la reprogramación está mediada por una proteína proinflamatoria, la interleucina 6 (IL-6), sin la cual los genes OSKM son mucho más ineficientes a la hora de inducir la reprogramación. Concretamente, la secuencia del proceso sería: la expresión de los genes OSKM provoca un daño en las células; en respuesta a este daño, las células liberan IL-6; y finalmente, la IL-6 induce la reprogramación de las células circundantes a un estado embrionario, lo que facilita la reparación del tejido.
Una vez identificado el papel esencial que juega la IL-6, el próximo paso de los investigadores del CNIO será identificar las moléculas que, cual fármacos, mejoren la eficacia del proceso, lo que ayudaría a mejorar la regeneración del tejido dañado incluso sin tener que utilizar los genes OSKM.
Como concluyen los autores, «la mejora de la capacidad de reparación de los tejidos podría tener implicaciones evidentes para la medicina regenerativa, incluido el tratamiento de múltiples patologías y de procesos degenerativos asociados a la edad».
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