“La generación de CMPi depende de la regulación de las redes de comunicación dentro de las células”, señala Tariq Rana, director del programa en el Centro de Investigación de Salud Infantil en Sanford-Burnham, y autor principal del estudio. Rana explica que “cuando se inicia la manipulación de los genes que se activan o desactivan en las células para crear células madre pluripotentes, se activan también un gran número de quinasas. Dado que muchas de estas quinasas inhiben la conversión a CMPi, tenía sentido pensar que la adición de inhibidores podría reducir esta barrera”.
Según Tony Hunter, profesor en el Laboratorio de Biología Molecular y Celular en el Instituto Salk de Estudios Biológicos, “la identificación de pequeñas moléculas que mejoren la eficiencia de la generación de CMPi es un importante un paso adelante para utilizar estas células terapéuticamente. Ahora, Rana ha descubierto una clase de inhibidores de la proteína quinasa que anulan las barreras normales para la formación de CMPi eficientes”.
Por ahora, la única opción de tratamiento disponible para muchos pacientes con insuficiencia cardiaca es un trasplante de corazón, por lo que muchos investigadores están buscando una alternativa mejor que implica la introducción de células madre en el músculo del corazón. Por otro lado, los investigadores también están interesados en utilizar células madre en pacientes con la enfermedad de Alzheimer, con el fin de reproducir el mal funcionamiento de las células cerebrales en el laboratorio, que podrían utilizarse para probar fármacos terapéuticos.
Las CMPi pueden ser utilizadas para generar casi cualquier tipo de célula del corazón, el cerebro o los músculos, entre otros, con el fin de probar nuevas terapias o sustituir tejido enfermo o dañado. Sin embargo, el proceso lleva mucho tiempo y no es muy eficiente; por ejemplo, se puede empezar con miles de células de la piel y terminar con sólo unas pocas CMPi.
Zhonghan Li, estudiante en el laboratorio de Rana, se encargó de buscar inhibidores de la quinasa que pudieran acelerar el proceso de generación de CMPi. Los científicos del Centro de Genómica Química Conrad Prebys, en Sanford-Burnham, proporcionaron a Li una colección de más de 240 compuestos químicos inhibidores de quinasas. Li los añadió entonces uno por uno a sus células y observó que varios inhibidores de quinasa produjeron muchas más CMPi que las células no tratadas. Los inhibidores más potentes se dirigieron a tres quinasas en particular: AurkA, P38, y IP3K.
“Hemos descubierto que la manipulación de la actividad de estas quinasas puede aumentar considerablemente la eficiencia de la reprogramación celular”, apunta Rana, quien añade que “también hemos proporcionado nuevos conocimientos sobre los mecanismos moleculares de la reprogramación, y revelado nuevas funciones para estas quinasas”.
Nuevas investigaciones muestran que una población especifica que se encuentra en la sangre del cordón umbilical, tienen la habilidad innata de migrar hacia el intestino y contribuir a la población celular de este, Esto sugiere el potencial de estas células para tratar enfermedades inflamatorias del intestino. A estas células se les atribuye la propiedad de formar nuevos vasos sanguíneos, El trabajo aparece en la revista Hepatology
Up to 1 million Americans have IBD, which is characterized by frequent diarrhea and abdominal pain. IBD actually refers to two conditions – ulcerative colitis and Crohn’s disease – in which the intestines become red and swollen and develop ulcers. With IBD, blood vessels in the intestine leak and contribute to inflammation.
While there is currently no cure for IBD, there are drug therapies aimed at reducing inflammation and preventing the immune response. However, these therapies aren’t always effective. The long-term aim of the research is to develop an injectable cell therapy to induce tissue recovery.
The work, performed while Almeida-Porada was at the University of Nevada, also involved colleagues from Indiana University School of Medicine. The researchers studied a special population of cells, known as endothelial colony-forming cells, found in cord blood, bone marrow and circulating blood. The finding in 1997 that the cells can contribute to blood vessel formation in adults, not just embryos, initiated the notion of using them for therapy. Studies in humans have validated the ability of these cells to improve reduced blood flow to the limbs and to treat heart diseases.
However, there have been few studies to explore the inherent biologic ability of these cells to home to different organs and contribute to tissue-specific cell populations. Evaluating their potential to migrate to the intestine was an obvious choice, said Almeida-Porada, because dysfunctional blood vessels are a hallmark of IBD. Not only are circulating levels of vessel-forming cells reduced in patients with IBD, but a key factor in IBD progression is the development of abnormal or immature blood vessels, which leads to chronic inflammation.
The cells were injected into fetal sheep at 59 to 65 days gestation. About 11 weeks later, intestinal tissue was analyzed to detect the presence of the human cells. The researchers found that the human cells had migrated to the intestine and contributed significantly to the cell population there.
“This study shows that the cells can migrate to and survive in a healthy intestine and have the potential to support vascular health,” said Almeida-Porada. “Our next step will be to determine whether the cells can survive in the ‘war’ environment of an inflamed intestine.”
The researchers also evaluated the ability of the cells to home to the liver. Smaller numbers of cells reached the liver than the intestine, suggesting that new strategies would be needed to enhance the therapeutic potential for this organ.
Journal reference: Hepatology
Si un paciente ha perdido las células ciliadas, podrían ser sustituidas por estas y recuperar la audición?.
El problema con la sordera es que las células ciliadas sólo se producen durante las etapas de desarrollo, aseguró Marcello Rivolta, quien dirigió el estudio.
Si estas células se pierden durante la etapa adulta, es imposible regenerarlas?. Así que lo que hicimos fue volver a esas etapas iniciales de desarrollo en el embrión para identificarlas, aislarlas y multiplicarlas en el laboratorio, dijo el científico.
De momento, la primera fase del proyecto ha sido un éxito, pero ahora deben comprobar con animales si las células creadas logran recuperar las funciones auditivas
Tomado de Actualidad Tecno
Los científicos británicos cubrieron la prótesis con un “nanopatrón” de plástico perforado para estimular a las células madre a formar nuevo hueso junto a la nueva articulación.
El procedimiento intenta evitar los problemas que surgen actualmente cuando el organismo forma tejido blando alrededor de las prótesis de reemplazo de cadera.
Esto provoca que el paciente tenga que ser sometido a un nuevo reemplazo de la articulación.
Actualmente es necesario llevar a cabo la operación después de, como mucho, 15 años.
Tal como explica el doctor Dominic Meek, especialista en cirugía ortopédica del Hospital General Southern Glasgow, quien está involucrado en la investigación, el procedimiento actual de reemplazo de cadera ha llegado al límite de su éxito.
“Uno de los problemas es que han sido tan exitosos que cada vez los hemos estado colocando con más frecuencia en pacientes más jóvenes. Y éstos son mucho más activos” dice el experto.
“Debido a esto estas personas desgastan estos reemplazos de articulaciones”.
Y a esto debe añadirse el hecho de que los implantes pueden también aflojarse, agrega.
Formación de hueso
Esto ocurre porque a través de los años las células madre de la médula ósea del paciente rodean al implante con tejido blando.
Las células madre en nuestro organismo tienen la capacidad de transformarse en cualquier tipo de célula. Pero el tejido blando alrededor de un implante provoca que éste se desajuste.
Si se logra estimular a las células madre a formar hueso en lugar de tejido blando será posible crear una articulación que puede durar toda la vida.
Y esto es lo que el equipo de la Universidad de Glasgow está haciendo.
Su solución es un nanopatrón, un patrón tan pequeño que no puede verse ni con los microscopios ópticos más poderosos.
Con un microscopio electrónico puede verse como un conjunto de pequeñísimas perforaciones con un diámetro de unas 120 milmillonésimas de metro.
Cuando las células madre se unen al nanopatrón ocurre algo increíble: en lugar de tejido blando, crece hueso.
“Lo que hemos hecho es controlar el patrón para “ordenarle” a las células madre qué tipo de tejido queremos que formen” dice el biólogo Matthew Dalby, otro de los investigadores.
“Y al afinar el patrón podemos decirle a las células madre alrededor del implante que queremos que formen hueso”.
“Así que ya logramos los descubrimientos biológicos básicos y ahora queremos convertir esto en un dispositivo ortopédico que pueda probarse en los pacientes”.
El siguiente paso es recubrir las superficies clave de un implante con el nanopatrón de plástico perforado, explica el investigador.
Según los científicos, este material es muy resistente, no interactúa químicamente con el organismo y no interfiere con las radiografías.
Y lo principal, agregan, es que puede manipularse y crear las pequeñísimas perforaciones que se requieren para la formación de hueso.
El proceso ha tomado hasta ahora tres años y según los investigadores se requerirán unos cinco o 10 años antes de poder llevar el estudio del laboratorio al quirófano.
Pero si se tiene éxito el beneficio será enorme no sólo para el reemplazo de caderas. La técnica también podrá aplicarse a rodillas y hombros.
E incluso el nanopatrón podría tener también aplicaciones para el desarrollo de nuevos fármacos para osteoporosis.
Tomado de BBCMUndo
¿Cómo las células madre mantienen su capacidad para convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo? Y ¿cómo “deciden” abandonar esa cualidad mágica y empiezan a especializarse?
Si los investigadores pudieran responder a estas preguntas nuestra capacidad para manejar las células madre en el tratamiento de las enfermedades podría ampliarse enormemente. Ahora un equipo de la Escuela de Medicina de la Universidad de Michigan ha publicado un descubrimiento clave que ayudaría a alcanzar esa meta.
En la edición actual de la prestigiosa revista Cell Stem Cell¸la investigadora Yali Dou y su equipo muestran el papel crucial de una proteína llamada Mof en la preservación de la totipotencialidad de las células madre, y en el mecanismo que las lleva a convertirse en células especializadas en los ratones.
Los resultados del equipo muestran que la Mof cumple una misión crucial en la epigenética de las células madre, esto es la ayuda para que las células madre lean y usen su ácido desoxirribonucleico (ADN). Una de las cuestiones clave en la investigación de las células madre es qué las mantiene en una especie de juventud eterna, y qué les permite que empiecen a “crecer” formando parte de un tipo de tejido específico.
26/08/2012 Francisco Javier Alonso
Si aún no sale de su asombro por la llegada a Marte, prepárese para ver en qué andan por aquí los científicos que lidian no con lo infinito sino con lo infinitesimal. La nanotecnología está permitiendo a la medicina regenerativa alcanzar su sueño: crear órganos humanos a medida del paciente que necesite un trasplante a partir de sus propias células madre. Y un equipo del Hospital Gregorio Marañón de Madrid podría presentar este año el primer corazón humano bioartificial. Se lo contamos.
Órganos a la carta
La donación clásica de órganos puede ser algo del pasado. A eso aspira Alexander Seifalian, un doctor Frankenstein moderno que está revolucionando la medicina regenerativa a golpe de bioingeniería y nanotecnología. Su centro de operaciones se sitúa en un pequeño y modesto laboratorio del Hospital Royal Free de Hampstead, al norte de Londres, Inglaterra. «Es como una tienda de repuestos de partes del cuerpo humano», bromea. No obstante, en los vasos de precipitados se aprecian entre fluidos viscosos orejas, tramos de arterias, válvulas cardiacas, un conducto lagrimal o una tráquea. Todo sintético. Este último bioingenio lo catapultó a la fama el año pasado cuando él y su equipo participaron en el primer trasplante del mundo de una tráquea artificial que integra células madre. Su creación era una réplica de la del paciente, un eritreo de 36 años con un tumor en la garganta que se propagaba hacia sus pulmones. Utilizando imágenes 3D de la tomografía de tórax que les mandaron desde el Hospital Universitario del Instituto Karolinska de Estocolmo, Suecia donde estaba ingresado el paciente, su equipo del Departamento de Nanotecnología y Medicina Regenerativa de la Escuela Universitaria de Londres [UCL, por sus siglas en inglés] creó un molde en vidrio de la tráquea y de los dos bronquios. Después, lo rellenó con el polímero líquido que han inventado y, al solidificarse, obtuvieron la réplica. Luego la regaron con las células madre, así llamadas por su capacidad de diferenciarse entre los 200 tipos celulares del organismo y, en teoría, de ayudar a reparar y regenerar cualquier tejido dañado. En este caso, las extraen de la médula ósea del paciente y las aplican a la pieza durante dos días, tras los cuales los millones de huecos en el tubo poroso son sembrados con nuevo tejido. Es decir, las células logran dividirse y crecer sobre este polímero, convirtiendo la tráquea artificial en un órgano casi indistinguible de uno normal y sano. Tras el trasplante, realizado el 9 de julio de 2011 en el centro sueco, el paciente ha evolucionado favorablemente. «Para confirmar el éxito de estos implantes deben ser probados en más pacientes en ensayos clínicos», dice el propio Seifalian, de origen iraní, que ya ha recibido varios encargos adicionales de estas tráqueas sintéticas. Puede crearlas en cuestión de días, tras haber establecido el protocolo de fabricación y conocer mejor el comportamiento del biomaterial con el que trabajan, cuya composición exacta es un secreto muy bien guardado. No obstante, la UCL ya se ha gastado más de 125.000 euros en las patentes de los nanomateriales desarrollados en este laboratorio, aunque el polímero es bastante barato de producir. Con 60 euros se pueden generar dos tráqueas. El siguiente paso, previsto para este año, es conseguir el primer trasplante de una nariz artificial. Una de las grandes ventajas de esta técnica, a la vanguardia científica mundial, radica en que, al utilizarse como ingredientes las propias células del paciente, se evitan los problemas del rechazo. Además, cuando este método se perfeccione, eliminaría el problema de la disponibilidad de órganos y evitaría los tiempos de espera hasta encontrar un posible donante. Por no hablar de cómo podría cambiar la vida a miles de personas que sufren cualquier tipo de mutilación en la cara. El director de la Organización Nacional de Trasplantes, Rafael Matesanz, considera que este campo que mezcla bioingeniería tisular y terapia celular va a dar lugar a los avances más espectaculares en el mundo de los trasplantes. En palabras de una de las investigadoras que trabaja en la creación de tejidos en el laboratorio: «Lo que estamos haciendo es descomunal».
Fábrica de órganosBuenas sensaciones
No creamos humanos, solo sus piezas de repuesto», dicen los investigadores que trabajan en medicina regenerativa. De momento, han generado tráqueas, arterias, orejas, válvulas cardiacas o conductos lagrimales sintéticos y biocompatibles. La última novedad: una nariz artificial como la que flota sobre esta placa de Petri. Y se avanza hacia trasplantes vitales, como el de corazón. Doce personas en Europa y 18 en Estados Unidos, según la Comisión Europea y la autoridad sanitaria norteamericana, mueren cada año esperando un trasplante.
Las tres fases del método del doctor Seifalian
1. El polímero. Alexander Seifalian ha creado un polímero biocompatible un fluido plástico que se solidifica al cambiar de temperatura. Con un molde, el polímero adopta la forma de los órganos que se busca reproducir; en este caso, una nariz. El fluido tiene poros microscópicos en los que serán luego insertadas las células madre del paciente.
2. Las células madre. Son claves en esta técnica. Extraídas de la médula ósea del paciente, se pueden convertir en cualquier tipo de célula del organismo y, por tanto, producir los mismos tejidos que se encuentran en el órgano que se pretende crear para implantarlo en el paciente.
3. El bioreactor. Los poros del fluido se impregnan con las células madre en un biorreactor, un ambiente estéril que gira y proporciona riego y oxígeno a la mezcla del polímero con las células a la temperatura humana. Como las células se afianzan y multiplican en este entorno, recubren el polímero en solo dos días
Fuente Google.es
Por Alex López Almaguer/Radio Cadena Agramonte
Fotos: Annielsis Pérez Diepa
La provincia de Camagüey prevé desarrollar la obtención de células madre con fines regenerativos de la sangre periférica, procedimiento aplicado con éxito en Cuba en las lesiones óseas y en otras localizaciones.
El tratamiento es utilizado en la rama de Ortopedia y Traumatología para la necrosis aséptica de la cabeza del fémur. La intención es aplicarlo también en la osteoartrosis de rodilla, por ser un método no invasivo, de probada eficacia.
A juicio de especialistas agramontinos, una vez practicado al paciente el examen físico general y los complementarios que necesite, se realiza la extracción de sangre para obtener concentrados de células madre y la posterior devolución del plasma y los glóbulos rojos.
Posteriormente se lleva a cabo la infiltración de la rodilla del propio paciente, quien en pocas semanas comienza a sentir una reducción notable del dolor y a recuperar las funciones vitales de la zona dañada.
Además del beneficio para el enfermo, ello contribuiría al ahorro de recursos, si se tiene en cuenta que aunque en Cuba se ofrece de forma totalmente gratuita, las prótesis importadas tienen altos precios en el mercado internacional. En otros países, la colocación de una prótesis y su proceso de rehabilitación, puede costarle al beneficiado entre 40 mil y 50 mil dólares.
Con anterioridad, especialistas del hospital pediátrico Eduardo Agramonte Piña, en la capital camagüeyana, utilizaron por vez primera la medicina regenerativa con células madre hematopoyéticas, es decir, directamente de la médula ósea del propio paciente.
Actualmente, en la mayor de las Antillas la medicina regenerativa también beneficia a enfermos aquejados de insuficiencia arterial o venosa, y a diabéticos
Los oncólogos saben desde hace tiempo que, en muchos casos, no basta con destruir la mayor parte de un tumor, porque las pocas células que sobreviven al tratamiento son capaces de reconstruir el cáncer y causar una recaída, a menudo fatal. Estas y otras evidencias han extendido la hipótesis de que la parte resistente del tumor original, por pequeña que sea, contiene células madre programadas para reproducirlo. Confirmar —o refutar— esta idea es una prioridad de la investigación oncológica.
La nueva teoría es que un tumor se forma a partir de unas pocas células madre
De confirmarse, la nueva hipótesis supondría un cambio de paradigma —el término acuñado por el filósofo Thomas Kuhn para las nuevas miradas a los viejos problemas— en la biología del cáncer. Los tumores se han visto tradicionalmente como células enloquecidas que se escapan de los controles habituales y empiezan a proliferar de una forma caótica. La nueva teoría, explican los investigadores a EL PAÍS, es que un tumor se forma a partir de unas pocas células madre por un programa de crecimiento ordenado y jerárquico muy similar, en su lógica interna, al de los órganos y tejidos normales del cuerpo.
Luis Parada, un biólogo molecular de origen colombiano, y sus colegas del departamento de biología del desarrollo de la Universidad de Tejas en Dallas han utilizado ratones modificados para servir como modelos del glioblastoma humano, el cáncer primario (no debido a metástasis) de cerebro más común, actualmente incurable. La agresividad de este tumor —tiene una supervivencia media de un año— se debe precisamente a su resistencia a la terapia y a su rápida recurrencia incluso tras la extirpación quirúrgica.
Una enfermedad en aumento
Mortalidad. El cáncer es la primera causa de muerte en el mundo, según la Organización Mundial de la Salud, que le atribuye unos ocho millones de fallecimientos al año. En 2030 serán 13,1 millones.
Tendencia. Va en aumento. Hay dos motivos: los cambios en los hábitos de vida y que las enfermedades infecciosas están en retroceso.
Causas. Un 30% de los cánceres son prevenibles reduciendo la obesidad, aumentando la ingesta de frutas, reduciendo el consumo de tabaco y alcohol y haciendo ejercicio.
Los detalles técnicos del experimento de los científicos de Dallas son de una complejidad disuasoria, pero un vistazo sobre ellos permite captar la idea general. Estos científicos, como muchos otros investigadores del cáncer, utilizan modelos del cáncer humano. Son ratones con modificaciones genéticas que, en este caso, les hacen desarrollar de forma espontánea, y con alta frecuencia, cánceres cerebrales muy similares al glioblastoma humano.
“Hemos identificado un subconjunto de células de tumor cerebral que crecen despacio o permanecen en descanso”, explica Parada, “y que parecen ser la fuente de la recurrencia del cáncer tras la terapia estándar”. Se trata de la quimioterapia con la temozolomida, fármaco que se administra habitualmente a los pacientes de glioblastoma para tratar de detener el crecimiento del tumor. “Esta terapia ataca a las células cancerosas que crecen más deprisa, pero no a esas otras que son las responsables de reconstruir los nuevos tumores”.
“Por todo lo que sabemos”, prosigue Parada, “esta es la primera identificación de una célula madre del cáncer en un tumor formado espontáneamente dentro del cuerpo de un mamífero”. Hasta ahora, las evidencias sobre estas células eran más indirectas: las células de un tumor humano se separaban, se seleccionaban las que contenían los marcadores propios de las células madre neuronales y se inyectaban en ratones para ver si producían tumores.
En los nuevos experimentos, como vimos antes, los tumores se desarrollan espontáneamente, y los investigadores se limitan a marcar las células madre y comprobar que el nuevo tumor deriva enteramente de ellas, explica Parada. Este y sus colegas también demuestran que destruir esas células madre es una técnica eficaz para impedir el crecimiento del tumor.
Destruir las células madre dañadas podría impedir el crecimiento del tumor
En un segundo estudio, publicado en Nature como el anterior, Cédric Blanpain y su equipo de la Universidad Libre de Bruselas alcanza unas conclusiones muy similares con el cáncer de piel. De nuevo mediante el uso de ratones modificados para servir como modelo de esos tumores humanos, estos científicos han identificado una subpoblación persistente de células cancerosas que tienen todas las propiedades de las células madre.
Y en un tercer trabajo presentado en Science, un grupo encabezado por Hugo Snippert, del Centro Médico de la Universidad de Utrecht, en Holanda, hace lo propio con los cánceres intestinales. Este artículo se basa en parte en investigaciones anteriores del laboratorio de Eduard Batlle, del Institut de Recerca Biomèdica (IRB) de Barcelona.
“Los tres trabajos”, dice Snippert a EL PAÍS, “constituyen una fuerte evidencia de que hay una jerarquía entre las células de un tumor, de forma muy similar a lo que ocurre en un tejido sano normal; y las células madre del cáncer son también, en cierto modo, similares a las células madre del tejido normal”.
