Descubren la clave para generar células totipotentes

Hasta ahora todos los esfuerzos para fabricar células madre totipotentes, capaces de formar un organismo completo, formado, a partir de células diferenciadas, habían fracasado

Descubren la clave para generar células totipotentes RIKEN

R. I.

06/02/2014
Actualizado a las 18:04h.

Uno de los retos importantes en la investigación con células madre es el de reprogramar las células diferenciadas para convertirlas en un estado totipotente. Pero parece que a partir de ahora puede ser más sencillo: investigadores del Instituto RIKEN , en Japón, han identificado dos ... variantes de las proteínas histonas que mejoran drásticamente la generación de células madre pluripotentes inducidas (células iPS) y puede ser la clave para la generación de células madre totipotentes.

Se sabe que las células diferenciadas pueden ser reprogramadas para que vuelvan a un estado pluripotente embrionario de dos maneras: induciendo artificialmente la expresión de cuatro factores, llamados los factores de Yamanaka , por lo que recibió el Premio Nobel de Medicina, o, más novedoso, por un proceso de inducción de estrés - pH bajo- que recientemente acaba de ser publicado y que puede modificar todo el campo de la medicina regenerativa. Sin embargo, todos intentos de crear células madre totipotentes capaces de dar lugar a un organismo completo, a partir de células diferenciadas, han fracasado.

Por eso el estudio, que se publica en la revista « Cell Stem Cell », ha buscado la clave que hace que una célula sean totipotente o multipotente. Los investigadores, liderados por Shunsuke Ishii, trataron de identificar la molécula presente en el ovocito de los mamíferos que induce la reprogramación completa del genoma que conduce a la generación de células madre embrionarias totipotentes. Este es el mecanismo que está detrás de fertilización normal, así como de la técnica de clonación llamada transferencia nuclear de células somáticas (SCNT), técnica ya empleada con éxito para clonar distintas especies de mamíferos, pero con limitaciones graves y muy controvertida por razones éticas.

Para facilitar su trabajo Ishii y su equipo optaron por centrarse en dos variantes de las histonas llamadas TH2A y TH2B, conocidas por ser específicas de los testículos donde se ligan al ADN y afectan a la expresión de los genes. Y su estudio demuestra que, cuando se añaden estas dos variantes al cóctel Yamanaka para reprogramar fibroblastos de ratón, se multiplica por 20 la eficiencia de la generación de células de iPS y por dos o tres la velocidad del proceso. Y, además, vieron que TH2A y TH2B actuában como sustitutos de dos de los factores Yamanaka (Sox2 y c-Myc) .

Cuando los investigadores trabajaron en un modelo de ratón con ambas proteínas inactivadas vieron que TH2A y TH2B se comportan como una pareja y que se encuentran muy expresadas en los oocitos y los huevos fertilizados y que además son necesarias para el desarrollo del embrión después de la fertilización, aunque sus niveles disminuyen a medida que el embrión crece. Así, en el embrión temprano, TH2A y TH2B se unen al ADN e inducen el proceso de fecundación.Las células madre totipotentes son capaces de dar lugar a un organismo completo

Los investigadores creen que TH2A y TH2B podrían inducir reprogramación mediante la regulación de un conjunto diferente de genes que los factores Yamanaka , y que dichos genes están implicados en la generación de células totipotentes. «Pensamos que la pareja TH2A y TH2B mejora la reprogramación porque introducen un proceso que normalmente opera en el cigoto durante la fertilización y la SCNT, y dar lugar a una forma de reprogramación más semejante con la reprogramación a base de ovocitos y SCNT» explica Ishii.