Fabrican neuronas listas para su uso en ELA a partir de células de la piel

La investigación, que se publica en 'Cell Systems' , ha logrado optimizar el proceso de convertir las células de la piel en neuronas. Hasta ahora, la conversión de un tipo de célula en otra —por ejemplo, de una célula cutánea a una neurona— se lograba mediante un proceso que requiere que la célula cutánea se convierta en una célula madre pluripotente y luego se diferencie en una neurona. Pero los investigadores del Instituto de Tecnológico de Massachusetts (MIT) han simplificado este proceso omitiendo la etapa intermedia, la de célula madre, convirtiendo la célula cutánea directamente en una neurona.

Trabajando con células de ratón, el equipo desarrolló un método de conversión eficiente que puede producir más de 10 neuronas a partir de una sola célula cutánea. Si se replica en células humanas, este enfoque podría permitir la generación de grandes cantidades de neuronas motoras.

«Esperamos que estas células puedan ser candidatas viables para las terapias de reemplazo celular», afirma Katie Galloway, autora del estudio.

Noticia Relacionada

Un tratamiento de estimulación revierte por primera vez la atrofia muscular espinal en tres pacientes

Rafael Ibarra

Como primer paso hacia el desarrollo de estas células como terapia, los investigadores han demostrado que podían generar neuronas motoras e injertarlas en los cerebros de ratones, donde se integraban con el tejido huésped.

Hace casi 20 años, científicos japoneses demostraron que, al administrar cuatro factores de transcripción a células cutáneas, podían inducir su transformación en células madre pluripotentes inducidas (iPSC). Al igual que las células madre embrionarias, las iPSC pueden diferenciarse en muchos otros tipos celulares. Esta técnica funciona bien, pero tarda varias semanas, y muchas células no logran la transición completa a tipos celulares maduros.

La conversión directa ya se había obtenido, pero con resultados muy pobres: menos del 1%. En trabajos anteriores, Galloway utilizó una combinación de seis factores de transcripción y dos proteínas adicionales que estimulan la proliferación celular. Cada uno de estos ocho genes se administró mediante un vector viral independiente, lo que dificultó garantizar su correcta expresión en cada célula.

Los investigadores, liderados por Galloway, desarrollaron un método para convertir células de la piel en neuronas motoras usando solo tres factores de transcripción (NGN2, ISL1 y LHX3) y dos genes adicionales que inducen proliferación celular. Utilizando células de ratón, optimizaron la entrega de estos genes mediante un virus modificado, logrando una producción neuronal un 1100 % mayor. También adaptaron el proceso a células humanas, aunque con menor eficiencia (10-30 %).

En un segundo estudio, identificaron un retrovirus como el método más eficiente para administrar los genes, mejorando la conversión en células de ratón en solo dos semanas con un rendimiento superior al 1000 %. Finalmente, probaron con éxito la implantación de estas neuronas en ratones, donde sobrevivieron, formaron conexiones y mostraron actividad eléctrica, lo que abre la posibilidad de futuros trasplantes en la médula espinal.

El equipo del MIT también espera aumentar la eficiencia de este proceso para la conversión celular humana, lo que podría permitir la generación de grandes cantidades de neuronas que podrían utilizarse para tratar lesiones de la médula espinal o enfermedades que afectan el control motor, como la ELA.

Actualmente se están realizando ensayos clínicos con neuronas derivadas de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) para tratar la ELA, pero ampliar el número de células disponibles para dichos tratamientos podría facilitar su prueba y desarrollo para un uso más generalizado en humanos.