Las células de la piel pueden convertirse directamente en células neurales

Los múltiples éxitos del método de conversión directa pueden refutar la idea de que la pluripotencia (un término que describe la capacidad de las células madre para convertirse en casi cualquier célula del cuerpo) es necesaria para que un tipo de célula se transforme en otro.

En conjunto, los resultados plantean la posibilidad de que la investigación con células madre embrionarias, y otra técnica llamada «pluripotencia inducida», podrían ser sustituidas por una forma más directa de generar tipos específicos de células .

Este nuevo estudio, es un avance sustancial de un artículo anterior, ya que logró transformar las células de la piel en células precursoras neuronales -diferentes de las neuronas.

Ventajas

Las células precursoras neurales pueden diferenciarse en neuronas, pero también pueden convertirse en los otros dos tipos principales de células en el sistema nervioso: astrocitos y oligodendrocitos. Además de su mayor versatilidad, las nuevas células precursoras neurales ofrecen otra ventaja sobre las neuronas, ya que pueden ser cultivadas en grandes cantidades en el laboratorio -una característica crítica para su utilidad a largo plazo en la prueba de fármacos o trasplantes.

En el estudio, el cambio de células de la piel a células precursoras neuronales se produjo con una alta eficiencia, en un período de unas tres semanas, después de la adición de sólo tres factores de transcripción.

El hallazgo implica que algún día podría ser posible generar una variedad de células del sistema nervioso para su trasplante en pacientes humano . «Estamos muy emocionados ante las perspectivas del uso médico de estas células», afirma Marius Wernig, profesor asistente de Patología y miembro del Instituto para Biología de Células Troncales y Medicina Regenerativa de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, quien añade que «hemos demostrado que las células pueden integrarse en el cerebro de un ratón y producir una proteína importante para la conducción de la señal eléctrica de las neuronas. Esto es importante porque el modelo de ratón que utilizamos imita a la de una enfermedad del cerebro humano ».

Aunque muchas investigaciones se ha dedicado a aprovechar la pluripotencialidad de las células madre embrionarias, obtener estas células de un embrión y luego implantarlas en un paciente podría ser difícil, debido a que no se corresponderían genéticamente.

Pluripotencialidad

Una técnica alternativa consiste en un concepto llamado inducido pluripotencialidad, descrito por primera vez en 2006. En este enfoque, se añaden factores de transcripción a las células especializadas, para llevarlas, a lo largo de la línea de tiempo del desarrollo, a un estado indiferenciado de células madre; estas células, llamadas 'iPS', se cultivan entonces en condiciones que las inducen a especializarse en diferentes tipos de células.

Los científicos pensaban que era necesario que una célula entrara primero en un estado pluripotente inducido, o comenzar con una célula madre embrionaria -que es pluripotente por naturaleza- antes de poder convertirla en un nuevo tipo de célula.

Sin embargo, la investigación del laboratorio de Wernig, a principios de 2010, mostró que era posible convertir directamente un tipo de célula a otro con la aplicación de factores de transcripción especializados, un proceso conocido como transdiferenciación . Wernig y sus colaboradores convirtieron células de la piel de un ratón adulto en neuronas funcionales, y luego repitieron la hazaña con células humanas.

Posteriormente, en 2011, demostraron que también puede convertir, directamente, células del hígado en células neuronales. «La demostración de Wernig de que los fibroblastos se pueden convertir en células nerviosas funcionales abre la puerta a considerar nuevas formas de regenerar neuronas dañadas usando las células que rodean el área de la lesión», afirma el cardiólogo pediátrico Deepak Srivastava, quien añade que «el estudio también sugiere que las células pueden ser capaces de transdiferenciarse en otros tipos celulares».

Transdiferenciación

Srivastava, que dirige la investigación cardiovascular en los Institutos Gladstone de la Universidad de California, en San Francisco, transdiferenció, en 2010, fibroblastos de corazón de ratón en células del músculo cardíaco. « La conversión directa tiene una serie de ventajas », afirma el primer autor del artículo, Ernesto Luján, «ya que se produce con alta eficiencia, y genera una población bastante homogénea de células. En contraste, las células derivadas de células iPS deben ser cuidadosamente seleccionadas para eliminar cualquier resto de célula pluripotencial o células que puedan diferenciarse en otros tipos diferentes» (las células pluripotentes pueden causar cáncer cuando se trasplantan en animales o humanos).

Los científicos están trabajando actualmente para replicar el trabajo con células de la piel de ratones adultos y seres humanos, aunque Luján destacó que se necesita mucha más investigación antes de que puedan llevarse a cabo experimentos de trasplantes humano.