La Fundación BBVA ha concedido su premio Fronteras del Conocimiento en Biomedicina al director del Centro de Investigación y Aplicación de las Células iPS de la Universidad de Kyoto (Japón), Shinya Yamanaka, que en 2006 consiguió crear las ‘células madre de pluripotencia inducida’ o células iPS, que al igual que las células madre poseen la capacidad de convertirse en cualquier tipo celular.
Terra Noticias
/ Europa Press
Hasta entonces los investigadores creían que esta habilidad era exclusiva de las células madre embrionarias pero, según demostró este experto, las células iPS, que se obtienen a partir de células adultas ya especializadas, pueden volverse tan versátiles como las células madre tras someterse a un proceso de reprogramación.
Además el último avance de este experto y su equipo ha demostrado que es posible reprogramar células sin recurrir al gen c-Myc, que se asocia a la formación de tumores, utilizando en su lugar el Glis 1, con el que se consigue además mejorar mucho la eficacia del proceso de reprogramación.
Según explica Yamanaka, ‘es un método muy bueno comparado con el original’, reconociendo que las primeras células iPS que se obtuvieron eran ‘muy peligrosas’ dado que se usaban retrovirus y oncogenes.
‘Pero han pasado cuatro años y la tecnología ha mejorado enormemente gracias al trabajo de investigadores en todo el mundo. Ahora es mucho más segura’, insiste.
No obstante, y a pesar de los avances, Yamanaka ha insistido en que todavía no hay fecha para usar en humanos la tecnología de las células iPS ya que ‘aún se necesita mucha investigación para garantizar su seguridad’.
Precisamente una de las prioridades ahora en el laboratorio de Yamanaka es comprender el propio mecanismo de reprogramación que permite obtener las células iPS y ensayar distintos métodos hasta dar con los óptimos en seguridad y eficacia.
En el año 2006 Takahashi and Yamanaka realizaron un importante descubrimiento, cuando introdujeron cuatro genes especificos , asociados con el desarrollo embrionario dentro de las celulas adultas del ratón. Estas células se reprogramaron de forma que semejaron a las celulas madre embrionarias y se denominaron células pluripotentes inducidas IPS, por su siglas en inglés.
Este hallazgo ha servido de base a numerosas investigaciones y ha contribuido al avance de la terapia celular ya que ofrecen la promesa de una terapia especifica para el paciente . Pero un estudio reciente cuestiona este hecho y plantea que aun cuando inmunologicamente sean compatibles , estas células pueden ser rechazadas despues del trasplante.
Stem cells: iPS cells under attack
- Nature Volume: 474, Pages: 165–166
- Date published: (09 June 2011) DOI: doi:10.1038/474165a
- Journal name: Nature Volume: 474, Pages212–215
- Date published: (09 June 2011) DOI: doi:10.1038/nature10135
- Received 07 July 2010 Accepted 19 April 2011
- Published online 13 May 2011
Immunogenicity of induced pluripotent stem cells
En: General, Temas en debate 
BBC, MUNDO
Uno de los signos más obvios del proceso de envejecimiento, el cabello canoso, podía convertirse en algo del pasado gracias a un nuevo hallazgo científico.
Investigadores del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York, descubrieron cuál es el mecanismo celular que provoca la pigmentación del cabello o la falta de ella.
Específicamente, identificaron una proteína -llamada Wnt- que coordina la pigmentación entre dos tipos de células que participan en el proceso encargado de dar color al cabello.
Desde hace años los científicos saben que el color del cabello está determinado por dos grupos de células madre: las que se encargan de dirigir el desarrollo de los folículos pilosos -donde crece el cabello- y las células madre que se encargan de producir el color del cabello, llamadas melanocitos.
Ambos grupos de células madre trabajan conjuntamente para producir el pigmento del cabello, pero hasta ahora se desconocía como se llevaba a cabo esa función conjunta.
Ahora, los científicos descubrieron que una proteína, llamada Wnt, es la encargada de coordinar ese proceso entre los dos grupos de células madre.
Tal como explican los investigadores en la revista Cell, cuando falta esa proteína en un melanocito se produce una cana.
Posible tratamiento
Para comprobarlo, los científicos llevaron a cabo estudios con ratones que al inicio del experimento tenían el pelaje negro.
Cuando inhibieron la actividad de la proteína Wnt en las células madre de los melanocitos, el pelaje de los animales se volvió canoso.
Durante décadas hemos sabido que las células madre de los folículos pilosos y las células madre de los melanocitos, que producen pigmento, trabajan conjuntamente para producir el color del cabello; afirma la doctora Mayumi Ito, quien dirigió el estudio.
Pero hasta ahora desconocíamos las razones subyacentes.Ahora descubrimos que la comunicación de las proteínas Wnt es esencial para coordinar las acciones entre estos dos tipos de células madre y es crítica para la pigmentación del cabello.
La investigadora agrega que estos resultados sugieren que la manipulación genética de la comunicación de las proteínas Wnt podría conducir a una estrategia novedosa para modificar la pigmentación en el caso del cabello canoso.
Los investigadores creen que el hallazgo también ofrece información importante para el entendimiento de enfermedades en las cuales están involucrados los melanocitos, por ejemplo en el melanoma, una forma de cáncer de piel.
Cuando los melanocitos se van perdiendo ocurre la aparición de cabello canoso, pero cuando crecen de forma descontrolada se desarrolla el melanoma.
Tal como señalan los científicos, el estudio presenta la posibilidad de utilizar la comunicación de las proteínas Wnt como un mecanismo clave para la regulación de las células madre de los melanocitos.
Esta información amplía nuestro entendimiento de enfermedades en las que los melanocitos se pierden, como en la aparición de canas, o son sometidos a un crecimiento descontrolado, como en el melanoma,agregan
En: Noticias
Antimio Cruz | Academia 2011-06-21 |Avance.
Actualmente sólo el 10% de las células madre útiles, procedentes del cordón umbilical, logran ser rescatadas y almacenadas.
En Estados Unidos, un grupo de estudiantes de medicina y bioingeniería inventó un instrumento que aumenta en 50 por ciento la cantidad de células madre que pueden ser extraídas del cordón umbilical de recién nacidos y de la placenta de sus madres. Con ello se incrementa la cantidad de células que pueden ser almacenadas para atender posibles enfermedades futuras como leucemia, linfomas, cáncer de médula ósea o destrucción neuronal.
El mecanismo de colecta utiliza soluciones químicas que ayudan a desprender las células madre del cordón y placenta, sin dañar sus propiedades pluripotenciales, es decir su capacidad de convertirse en células sanas de cualquier tejido del donante.
Actualmente sólo el 10 por ciento de las células madre útiles, procedentes del cordón umbilical, logran ser rescatadas y almacenadas debido a que los métodos de rescate más usados usan la fuerza de gravedad y la fuerza centrífuga. El nuevo dispositivo, diseñado por estudiantes de la Universidad Johns Hopkins, de Maryland, Estados Unidos rescata el 15 por ciento del total de células madre útiles.
La necesidad de obtener mayor cantidad de células madre surge porque algunos de los primeros pacientes cuyos padres decidieron almacenar células de su cordón umbilical ya son adultos y cuando han requerido de la ayuda de sus propias células madre, almacenadas desde muchos años antes, han descubierto que la cantidad guardada en congeladores es de buena calidad pero que la cantidad es muy baja para atender a un adulto.
Los estudiantes inventores han obtenido una patente provisional para proteger su desarrollo tecnológico y han formado una compañía que lleva por nombre TheraCord, la cual tiene como base este primer invento, pero les permite recibir inversiones de grupos hospitalarios y otras compañías especializadas en maternidad.
La sangre que se colecta del cordón umbilical y de la placenta de la madre, después de un alumbramiento, es la fuente más viable para obtener células madre, aunque desafortunadamente más del 90% de esta sangre no es colectada o se desperdicia. Este porcentaje de pérdida se debe principalmente a que no se ha enfocado mucha atención a tener equipos especiales para colectar esa sangre inmediatamente después de que nace el bebé, indicó el equipo de jóvenes que presentó su invento la semana pasada en el Día del Diseño de Ingeniería Biomédica, en la Universidad Johns Hopkins.
HASTA 50 POR CIENTO. Los estudiantes universitarios, que estudian actualmente programas de maestría, pasaron un año intentando solucionar el problema de cómo reducir el desperdicio de células madre y así combinaron una serie de métodos mecánicos en los que se usa el conocido método de gravedad y fuerza centrífuga- pero lo reforzaron con soluciones químicas amigables con las células sanas.
Si hay más células madre de cada cordón umbilical, los pacientes de los que se extrajo la muestra pueden usar esas células cuando sean adultos y en más de una ocasión, indicó James Waring, uno de los jóvenes que lograron el desarrollo, junto con Elias Bitar, Chrisptopher Chiang, Sean Monagle y Matthew Means.
Los estudiantes recibieron un fondo semilla, de 14 mil dólares, por parte de la Universidad Johns Hopkins, con el cual se estableció la naciente empresa y buscan hacer más investigación para aumentar la colecta de células madre desde el actual 15 por ciento hasta un 30 ó 50 por ciento del total.
El sistema se puede optimizar haciendo varios ajustes y podemos colectar una cantidad mayor de células madre, según vimos en algunas pruebas de laboratorio, pero esto requiere de técnicas más complejas. Esa es una meta que queremos alcanzar, pero no queremos alejarnos de la primera meta que nos propusimos y es que este sea un sistema fácil de manejar para que pueda estar en cualquier de los 180 hospitales que rutinariamente colectan células madre de cordón umbilical y placenta en Estados Unidos, indicó Chiang.
En: Noticias
When a group of immigrants moves into a community in large numbers, so much attention is usually focused on how they are different . in language, customs, appearance, and so on . from everyone else, that little notice is taken of how different they may be from each other. It is only after some time that new immigrant groups tend to be seen as diverse sets of people defined by their individuality, and not merely by their shared group characteristics.
Similar things may be said about stem cells. Although not a new subject in biology, in the last decade and a half, stem cells seem truly to have exploded onto the scene of biological research (Figure 1). Not surprisingly, attitudes about stem cells have focused largely on the ways in which they are different from other cells. Thus, basic research on stem cells has been dominated by a search for explanations of properties thought to be common to stem cells, such as self-renewal, immortality, pluripotency and asymmetry of division. Yet in recent years, there has been growing awareness that such properties are not unique to stem cells, nor do all types of stem cells necessarily possess them, nor do those that possess them manifest them at all times. Such recognition that there is diversity and plasticity among types of stem cells has freed us to start paying closer attention to the diversity of behaviors displayed by individual stem cells, even within supposedly homogeneous groups.
Do stem cells play dice?
Nowhere is such individuality more evident than in clonal-analysis studies, which involve the tracking of stem cells and their offspring over time. Clonal analysis has a long history in the stem-cell field, going back to pioneering work on hematopoietic stem cells in the early 1960s [1]. Such work has always suggested that stem cells behave stochastically . essentially rolling dice at each cell division to determine whether to make two progeny that are both stem cells, two progeny that are non-stem cells, or one of each [2]. Yet for years, most biologists have espoused a deterministic view, in which stem cells all behave in predetermined ways, usually dividing asymmetrically (at least under normal circumstances), to produce one stem cell and one etransit-amplifying cellf, which then replicates itself a fixed number of times before finally differentiating [3,4].
The widespread adoption by biologists of the deterministic, stem/transit-amplifying model should be seen less as an unwillingness to accept the possibility of stochastic stem-cell behavior than as an expression of hope that the degree of individuality that stem cells display is sufficiently small as to be negligible. Alas, that hope now appears to have been thoroughly dashed by a series of recent studies involving some of the most widely studied tissue stem-cell systems [5-7]. In one case . the mouse small intestine . direct observations indicate that the proportion of times that stem cells divide asymmetrically is astonishingly small, on the order of 20%; the rest of the time they choose equally between making either two stem cells or differentiating [7]. In other cases, such as mouse interfollicular epidermis, asymmetric divisions are more frequent, but still far from exclusive [5].
Rather than having a negligible impact, such behavior should produce highly characteristic and meaningful
The individuality of stem cells
Arthur D Lander*
COMMENT Open Access
*Correspondence: adlander@uci.edu
2638 Biological Sciences III, University of California Irvine, Irvine, CA 92697-2300, USA
Figure 1. Publications indexed on PubMed by MeSH major topic estem cellf, from 1970 to 2010, as a percentage of total indexed publications. Between 1995 and 2008, the rate of publication on stem cells increased threefold faster than the overall publication rate (which itself nearly doubled over the same period).
197019801990200020100.00.20.40.60.8Year Percent of publications
Lander BMC Biology 2011, 9:40
http://www.biomedcentral.com/1741-7007/9/40
c 2011 Lander; licensee BioMed Central Ltd. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
patterns of clonal dynamics. This is a reflection of the fact that every stem-cell division that produces two differentiated cells (symmetric differentiation) will extinguish a stem-cell clone, whereas every stem-cell division that produces two stem cells (symmetric renewal) will make a clone significantly less likely to be extinguished in the near future. Accordingly, if one were to track the behaviors of a population of stem cells in a tissue, one would observe that many undergo a small number of divisions before being absorbed into the pool of differentiated cells, whereas a subset seems to undergo division for a very long time without all differentiating. Remarkably, it was observations of precisely this sort in the epidermis that first led to the formulation of the stem/transit-amplifying model [3,4]. In other words, as has now been clearly pointed out [5], what was originally thought to be evidence for the existence of two distinct cell types (stem and transit-amplifying) is just as easily interpreted as evidence for a single cell type behaving stochastically. Not only must we accept the possibility that transit-amplifying cells do not exist, we have to face the fact that our reasons for believing in them in the first place may never have been very good.
Interestingly, the basic statistical arguments that make this point had been published more than a decade before the formulation of the stem/transit-amplifying model, in a series of theoretical papers motivated by the behaviors of hematopoietic clones (see, for example, [2,8]). Why this work had little impact on the community of researchers working on stem cells in solid tissues is unknown, but may reflect a traditional view among experimental biologists that one should resort to mathematical and statistical arguments only when more intuitive kinds of reasoning fail. Fortunately, such attitudes appear to be changing, perhaps as a result of increased recognition of the importance of stochastic phenomena in biology in general [9]. In this issue of BMC Biology, for example, Dingli and Pacheco [10] discuss the implications of stochastic stem-cell dynamics on the accumulation of mutations in stem-cell populations. They illustrate how such dynamics explain several clinically relevant phenomena, including the observed high rate at which certain kinds of acquired hematological disorders spontaneously cure themselves.
Implications of stochastic stem-cell behavior
Further exploration of the relationships between stochastic stem-cell dynamics, mutation and natural selection in other organ systems is clearly warranted. One obvious question is whether there is an optimal relationship between the degree of division asymmetry that a stem-cell population exhibits, the size of the population, and the rates at which mutations accumulate or are flushed out by clonal extinction. Other questions concern the impact of ever-decreasing clonal diversity on stem-cell aging. Still others concern the impact, on mutation accumulation and aging, of the arrangement of stochastically behaving stem cells into clonal hierarchies, with erestingf and eactivef stem cells that divide at very different rates.
In addition to its implications for the way in which heritable genetic changes accumulate, the stochastic behavior of stem cells has implications for the way in which tissue growth, homeostasis and regeneration are controlled. The reasons for this are simple: if the stem cells in a given tissue all behave alike . always dividing asymmetrically, always producing the right differentiated cell types at the right times . then there is much less that needs to be controlled than if such stem cells roll dice to make their decisions. For example, in a constantly turning-over tissue, homeostasis requires that the number of symmetric renewal divisions exactly equals the number of symmetric differentiation divisions, or else the tissue will either grow without limit or shrink to extinction. How can such equal loading of dice be ensured in every cell? It has recently been argued that feedback regulation of renewal probabilities by secreted molecules (chalones) must play a role in such control [11.13]. Not just renewal probabilities, but the fate choices of stem-cell progeny also seem to be regulated by feedback control [14,15]. Whether stem-cell division symmetry is itself the object of control is an open question, but the fact that symmetry proportions vary widely, but consistently, among tissues suggests that it may be [5,7].
The need and opportunity for multiple levels of control of stochastic stem-cell behaviors suggests a novel interpretation of the traditional concept of the stem cell enichef. Usually viewed as hospitable locations in which stem cells must reside in order to display their intrinsic characters, niches may turn out to have less to do with the need to keep stem cells in a stem-like state than with the need to achieve control and coordination over the intrinsic individuality of stem cells. In effect, stem cell niches may represent naturefs way of stating that harmony within populations is more efficiently achieved by acknowledging, cultivating and managing individuality than by suppressing it. There is an obvious lesson in this for human populations. Indeed, it is a lesson that encounters with immigrant groups can, under the right circumstances, help us learn.
Published: 7 June 2011
References
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Lander AD BMC Biology 2011, 9:40
http://www.biomedcentral.com/1741-7007/9/40
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doi:10.1186/1741-7007-9-40
Cite this article as: Lander AD: The individuality of stem cells. BMC Biology
Jianying Zhang email, Tiffany Pan email, Hee-Jeong Im email, Freddie H. Fu email and James H-C. Wang email
BMC Medicine 2011, 9:68doi:10.1186/1741-7015-9-68
Published: 2 June 2011
Abstract (provisional)
Background
The human anterior cruciate ligament (hACL) and medial collateral ligament (hMCL) of the knee joint are frequently injured, especially in athletic settings. It has been known that, while injuries to the MCL typically heal with conservative treatment, ACL injuries usually do not heal . As adult stem cells repair injured tissues through proliferation and differentiation, we hypothesized that the hACL and hMCL contain stem cells exhibiting unique properties that could be responsible for the differential healing capacity of the two ligaments.
Methods
To test the above hypothesis, we derived ligament stem cells from normal hACL and hMCL samples from the same adult donors using tissue culture techniques and characterized their properties using immunocytochemistry, RT-PCR, and flow cytometry.
Results
We found that both hACL stem cells (hACL-SCs) and hMCL stem cells (hMCL-SCs) formed colonies in culture and expressed stem cell markers nucleostemin and SSEA-4. Moreover, both hACL-SCs and hMCL-SCs expressed CD surface markers for mesenchymal stem cells, including CD44 and CD90, but not those markers for vascular stem cells, CD31, CD34, CD45, and CD146. However, hACL-SCs differed from hMCL-SCs in that the size and number of hACL-SC colonies in culture were much smaller and grew more slowly than hMCL-SC colonies. Moreover, fewer hACL-SCs in cell colonies expressed stem cell markers STRO-1 and Oct-4 than hMCL-SCs. Finally, hACL-SCs had less multi-differentiation potential than hMCL-SCs, evidenced by differing extents of adipogenesis, chondrogenesis, and osteogenesis in the respective induction media.
Conclusions
This study shows for the first time that hACL-SCs are intrinsically different from hMCL-SCs. We suggest that the differences in their properties contribute to the known disparity in healing capabilities between the two ligaments.
The complete article is available as a provisional PDF. The fully formatted PDF and HTML versions are in
Consuelo Macías-Abraham, Lázaro O. del Valle-Pérez, Aymara Baganet-Cobas, Elvira Dorticós-Balea, Juan C. Jaime-Fagundo, Rosa M. Lam-Díaz, Bertha B. Socarrás-Ferrer, Miriam Sánchez-Segura, Vianed Marsán-Suárez, Lourdes Palma-Salgado, Porfirio Hernández-Ramírez, José M. Ballester-Santovenia
ver en
RESUMEN
La Medicina Regenerativa es una novedosa terapéutica de amplio potencial en diferentes enfermedades para la cual se utilizan células madre procedentes de la médula ósea (MO), cuya caracterización fenotípica es limitada. En nuestro trabajo se estudió la expresión de diferentes marcadores de la membrana celular en células mononucleares (CMN) de la MO de 14 pacientes a quienes se les realizó terapia celular autóloga, obtenidas por punción medular y movilización a la sangre periférica, con el objetivo de caracterizar los diferentes tipos de células presentes en esta población celular heterogénea e identificar las moléculas de adhesión implicadas en su adhesión. Se observó mayor presencia de células madre adherentes del estroma medular en las CMN obtenidas directamente de la MO; una mayor población de células CD90+ en las CMN procedentes de sangre periférica CD34-/CD45- con una elevada expresión de las moléculas CD44 y CD62L, lo que sugiere mayor presencia de células madre mesenquimales (CMM) en las células movilizadas del estroma medular. Los valores más elevados de células CD34+ en las células madre procedentes de sangre periférica con baja expresión de las moléculas CD117- y DR- sugiere la presencia de células madre hematopoyéticas, hemangioblastos y células progenitoras endoteliales movilizadas a la circulación periférica. Se demostró que tanto las CMN procedentes de MO como de sangre periférica, muestran una elevada expresión de células madre con expresión de la molécula de adhesión CD44 (marcador de CMM), probablemente implicadas en su migración, asentamiento y diferenciación.
Valencia, 22 jun (EFE).- Avanzar en la investigación sobre células madre tumorales permitirá desarrollar nuevas terapias más eficaces para tratar los tumores cerebrales malignos, de los que se diagnostican 4.000 nuevos casos al año en España, la mitad de ellos glioblastomas, el más agresivo.
Así se ha puesto de manifiesto hoy durante la presentación de la segunda edición del Simposio Fundación Seve Ballesteros, que del 23 al 25 de junio reunirá en Valencia a investigadores de todo el mundo para analizar los avances logrados en el tratamiento de los tumores cerebrales, según un comunicado de la organización.
El Simposio, bajo el título “Simposio internacional de investigación básica y clínica en glioblastoma, está organizado por la Red Española de Investigación Glioblastoma en colaboración con la cátedra Santiago Grisolía de la Fundación Ciudad de las Artes y las Ciencias.
Los tumores cerebrales malignos representan en torno al tres por ciento de los distintos tipos de cáncer que se conocen, y el coste medio del tratamiento por paciente afectado oscila entre 45.000 y 90.000 euros al año.
El objetivo del encuentro, en el que participarán investigadores de 26 nacionalidades en las 43 ponencias programadas, es actualizar y compartir los conocimientos sobre el origen y desarrollo del glioblastoma multiforme (GBM), el tipo de tumor cerebral más común y más agresivo que se produce en el cerebro humano adulto.
Además, se abordarán las principales líneas de investigación abiertas para el tratamiento de esta patología, con especial relevancia en el desarrollo de nuevas terapias que permitan continuar avanzando en el conocimiento y tratamiento del GBM, según las fuentes.
Durante la última década, los investigadores se han centrado en descifrar el mecanismo molecular implicado en el origen y desarrollo del GBM, que parece albergar poblaciones de células pequeñas, dentro de la masa tumoral, con la capacidad de iniciar y sostener el crecimiento de tumores.
Estas células se han llamado células madre tumorales o células iniciadoras de tumores (CIT), según las fuentes, que han indicado que las terapias actuales se centran en la masa tumoral, mientras que la subpoblación de CIT hasta ahora ha sido reacia al tratamiento.
“Esta evidencia sugiere que avanzar en el estudio de la biología de los gliomas, y más concretamente en el origen y mantenimiento las células madre tumorales, podría permitir la búsqueda y desarrollo de nuevas terapias más eficaces contra el GBM”, afirman las fuentes.
También existen otras líneas de investigación abiertas para ofrecer nuevas soluciones a este tipo de tumores cerebrales que se centran en vías moleculares, al uso potencial de virus oncolíticos y a la utilización de vacunas para su tratamiento, entre otras.
De todos los casos de tumores cerebrales diagnosticados, aproximadamente el 5 por ciento son hereditarios y el promedio de supervivencia de los pacientes diagnosticados de un glioblastoma no suele exceder de 15 meses, independientemente del tratamiento que reciban (cirugía o quimioterapia sola o en combinación con radioterapia).
En: Noticias
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