Una mólecula engaña a las células madre para que fabriquen hueso

El trabajo podría conducir a tratamientos regenerativos para los pacientes con defectos óseos críticos o que han sufrido lesiones óseas traumáticas. Los hallazgos también podrían facilitar el desarrollo de una manera simple, escalable y de bajo coste para la fabricación de una población pura de células para fortalecer los huesos.

« Uno de los objetivos más amplios de nuestra investigación es hacer los tratamientos regenerativos más accesible y clínicamente relevantes mediante el desarrollo de formas sencillas, eficientes y rentables para diseñar células y tejidos humanos », afirma Shyni Varghese, profesor de bioingeniería de la Universidad de California en San Diego (EE.UU.) y autor del estudio.

Las células madre pluripotentes son capaces de convertirse -diferenciarse- en cualquier tipo de célula en el cuerpo, como las del músculo, corazón, piel o hueso. Debido a esta capacidad las células madre pluripotentes tienen usos terapéuticos prometedores para reparar o regenerar diferentes tejidos y órganos.

Sin embargo, conseguir células madre pluripotentes para diferenciarse en un tipo particular de célula que pueda funcionar en el interior del cuerpo no es tan sencillo. Dirigir la diferenciación de células madre es como seguir una receta compleja, que implica una larga lista de ingredientes y los pasos que componen el proceso son a menudo costosos e ineficientes.

Otro desafío es la producción de tejidos u órganos derivados de células madre que no desarrollen teratomas - tumores que contienen una variedad de tejidos que se encuentran en diferentes órganos - cuando se trasplantan. Los teratomas son lo que puede suceder cuando algunas de las células madre pluripotentes se diferencian de manera incontrolable.

Ahora Varghese y su equipo han demostrado que se puede controlar la diferenciación de las células madre pluripotentes humanas en osteoblastos funcionales -las células que forman huesos- simplemente mediante la adición de la molécula adenosina a su medio de crecimiento. Al igual que las células óseas que viven en el cuerpo, los osteoblastos resultantes construyen tejidos óseos con vasos sanguíneos. Cuando son trasplantados a ratones con defectos óseos, los osteoblastos formaron nuevos tejidos óseos en vivo sin ningún signo de teratomas.

«Es sorprendente que una sola molécula puede dirigir destino de las células madre. No necesitamos utilizar un cóctel de moléculas pequeñas, factores de crecimiento u otros suplementos para crear una población de células óseas a partir de células madre pluripotentes humanas como células madre pluripotentes inducidas», explica Varghese.