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Científicos de las Universidades de Granada y Alcalá de Henares concluyen que, en contra de lo que se pensaba, sólo un grupo de las células madre del cordón umbilical son útiles para uso terapéutico.
Científicos de las Universidades de Granada y Alcalá de Henares han demostrado que no todas las células madre que se aíslan en un laboratorio tienen la misma eficacia a la hora de emplearlas en medicina regenerativa y en la construcción de tejidos artificiales. En un trabajo publicado recientemente en la revista Tissue Engineering han demostrado que, en contra de los que se pensaba hasta ahora, únicamente un grupo de las células madre extraídas del cordón umbilical y mantenidas en cultivo en el laboratorio son útiles para su posterior aplicación terapéutica.
En la actualidad, el cordón umbilical constituye una importante fuente de células madre para la medicina regenerativa y la construcción de tejidos artificiales. De los distintos tipos de células madre existentes en el cordón, las denominadas ‘células madre de la gelatina de Wharton’ están despertando un gran interés en la medicina regenerativa debido a su fácil accesibilidad, su gran potencial para diferenciarse hacia tejidos muy distintos y sus propiedades inmunológicas.
Mediante una combinación de experimentos que conllevan investigaciones microscópicas y microanalíticas, y el estudio de los genes implicados en la viabilidad celular, los investigadores han establecido que sólo un grupo de las células madre extraídas del cordón y mantenidas en cultivo en el laboratorio son útiles para su aplicación terapéutica.
Células más idóneas
La importancia del trabajo, que la revista destaca como el más relevante de su último número, radica en la posibilidad de seleccionar para la ingeniería tisular y la medicina regenerativa las células madre más idóneas y eficaces de la gelatina de Wharton del cordón umbilical. El artículo explica por qué se han obtenido hasta ahora resultados contradictorios cuando se utilizaban estas células, ya que no se había seleccionado previamente en dicha población el grupo de células más idóneas.
La investigación realizada en la UGR abre la posibilidad de seleccionar también subgrupos de células en otras poblaciones de células madre de tejidos diferentes para aumentar la eficacia terapéutica en distintos protocolos de medicina regenerativa.
El grupo de investigación de Ingeniería Tisular del departamento de Histología de la Universidad de Granada, que ha realizado el trabajo y que dirige el profesor Antonio Campos Muñoz, es el mismo que recientemente ha construido córnea y piel artificial utilizando células madre y nuevos biomateriales desarrollados en Granada.
Forman también parte del grupo granadino los profesores Miguel Alaminos Mingorance e Ingrid Garzón. Esta última fue ya premiada en el Congreso Mundial de Ingeniería Tisular y Medicina Regenerativa celebrado en Seúl por un trabajo preliminar al que ahora acaba de ser publicado
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La ingeniería tisular ha emergido en la intersección de numerosas disciplinas para satisfacer una necesidad clínica global de tecnologías que promuevan la regeneración de tejidos y órganos vivos funcionales. La complejidad de la mayoría de los tejidos y órganos, junto con factores de interferencia que podrían asociarse con la lesión o enfermedad que subyace a la necesidad de reparación, supone un reto para las aproximaciones de la ingeniería tradicional.
Una vez introducido el contexto, Anthony Atala, del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa, en Carolina del Norte, y F. Kurtis Kasper y Antonios G. Mikos, ambos del Departamento de Bioingeniería de la Universidad Rice, en Houston, publican una revisión del estado de la ingeniería tisular en el último número de Science Translational Medicine.
“Para diseñar estas construcciones son necesarios biomateriales, células y otros factores, pero no todos los tejidos son creados de igual forma”, han afirmado los autores del trabajo. Las estructuras planas (como es el caso de la piel y la córnea); las tubulares (la uretra); los órganos viscosos, con cavidades y no tubulares (la vagina), y los órganos complejos sólidos (hígado) presentan retos únicos.
En cuanto al primer nivel, el de las estructuras planas, las quemaduras grandes de tercer grado presentan un desafío clínico mayor para la reparación que las pequeñas y superficiales de espesor parcial, porque los vasos sanguíneos y elementos epiteliales regenerativos de la dermis se destruyen en las heridas que abarcan el grosor completo de la piel. Sin embargo, el éxito clínico y comercial se ha logrado con los enfoques de ingeniería de tejidos para la reparación funcional de la piel en varias aplicaciones.
Por el contrario, los resultados funcionales y cosméticos se pueden mejorar a través de los esfuerzos en marcha para reconstruir más completamente con estructuras de ingeniería tisular el estrato complejo; los elementos vasculares, linfáticos y nerviosos; el pigmento; los folículos pilosos y las glándulas secretoras de la piel natural. En el caso de la córnea, las aproximaciones de ingeniería tisular basada en biomateriales se han desarrollado y trasladado a la clínica para permitir la reparación corneal sin la necesidad de tejido donante humano.
La medicina regenerativa ha reproducido con éxito muchos tipos de estructuras tubulares, incluyendo uretra, tráquea y esófago en animales y humanos. En general, las estructuras tubulares consisten en dos tipos diferentes de células dispuestas como capas celulares. Los soportes descelularizados se han utilizado para crear tráqueas. En modelos animales los condrocitos autólogos cultivados a partir de biopsias de cartílago fueron “sembrados” en estructuras de colágeno biodegradables e implantados con éxito en las vías respiratorias superiores. Los condrocitos autólogamente derivados se han diferenciado a partir de células madre mesenquimales de médula ósea, y las células epiteliales se aislaron de una biopsia de mucosa bronquial. Las células se implantaron en la tráquea descelularizada del donante y se cultivaron en un biorreactor.
En las estructuras viscosas, Atala, Kasper y Mikos han repasado los avances en vejiga y vagina. La regeneración de tejido vesical en pacientes se ha logrado con células uroteliales autólogas derivadas y del músculo liso. En modelo de conejo se ha conseguido construir una vagina, y, como consecuencia, hay ensayos clínicos para regeneración vaginal en mujeres.
Por otro lado, varios órganos sólidos han sido descelularizados, seguidos de intentos de recelularización in vivo en modelos animales. Es el caso de órganos renales, hígado, tejido fálico y de células del islote pancreático. Por último, pero no menos importante, en un modelo de roedor, la arquitectura preservada de la matriz extracelular del corazón, incluyendo paredes, válvulas y vasos sanguíneos, se perfundió y se inyectaron células cardiacas neonatales.
noviembre 26/2012 (Diario Médico)
Anthony Atala, F. Kurtis Kasper, Antonios G. Mikos. Engineering Complex Tissues. Sci Transl Med 2012: DOI:10.1126/scitranslmed.3004890.
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SEVILLA, 20 Nov. (EUROPA PRESS) –
Las úlceras por presión se podrían evitar en el 95 por ciento de los casos siguiendo sencillos consejos de prevención, según las conclusiones dadas a conocer este martes del ‘IX Simposio Nacional sobre Úlceras por Presión y Heridas Crónicas’, que acogió Sevilla la pasada semana, y en las que también se recoge un “futuro terapéutico muy alentador”, gracias a investigaciones recientes en España sobre uso de células madre para tratar estas heridas crónicas, “lo que permitirá acortar tiempos y sufrimiento a estos pacientes”.
De hecho, el presidente del comité organizador y científico de este simposio, Javier Soldevilla, ya ha detallado en declaraciones a Europa Press que las úlceras por presión y los problemas crónicos derivados de las mismas “ya suponen, con estimaciones claramente a la baja, un coste superior a los 600 millones anuales”. Para este experto, dicho problema “se podría evitar en el 95 por ciento de los casos sólo con prevención”.
Así, ha aludido a la “progresión geométrica” registrada en los últimos años que hace que este problema alcance ya a diario a unas 100.000 personas en España, por lo que ha apostado por seguir sencillas pauta preventivas, “como llevar a cabo cambios de postura y utilizar superficies especiales para el manejo de la presión, lo que atajaría así los problemas de salud derivados la inmovilidad”.
Del mismo modo, ha apostado por aumentar los cuidados de la piel “sobre todo protegiéndola de la humedad”, así como extremar “los cuidados nutricionales en estos enfermos”.
Otra de las conclusiones recogidas en este simposio es la relativa a las redes sociales y su papel activo para abrir a ciudadanos, pacientes y familiares la realidad sobre las úlceras por presión, “hasta fechas muy recientes invisibles por la creencia de que eran procesos inevitables y banales”.
Del mismo modo, los ponentes han puesto el acento en las repercusiones legales relacionadas con la no prevención de las úlceras por presión o un inadecuado tratamiento, y la “responsabilidad inequívoca” de profesionales e instituciones sanitarias.
Otro punto de consenso ha sido la necesidad de llevar a cabo un abordaje “enteramente multidisciplinar” en la prevención y tratamiento de las heridas crónicas; que las investigadores del Grupo Nacional para el Estudio y Asesoramiento en Ulceras por Presión y Heridas Crónicas suponen un nuevo marco conceptual sobre la etiología de las úlceras por presión que facilitará un enfoque más preventivo y terapéutico en el futuro inmediato, y que es necesario más inversión
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Tomado de Infomed. Al Día
El hallazgo, publicado en la revista Cell Stem Cell, podría dar lugar a una estrategia valiosa como tratamiento terapéutico frente al cáncer.
Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) han descubierto una proteína que tiene un papel esencial para evitar que las células madre adultas proliferen hasta convertirse en oncogénicas.
El hallazgo, podría dar lugar a una estrategia valiosa como tratamiento terapéutico frente al cáncer. En la actualidad, hay abundantes pruebas que indican que la senescencia celular es una protección natural contra el desarrollo fisiológico del tumor.
Los investigadores han hallado que la proteína Ezh1 induce a cambios epigenéticos que, según explica la jefa de Grupo del Laboratorio de Estudio del Envejecimiento de Células Madre y autora principal del estudio, la doctora Susana González, “suponen una barrera fisiológica esencial durante la transformación oncogénica”.
Los autores sugieren que Ezh1 “protege el equilibrio entre el mantenimiento y una proliferación incontrolada de las células madre hematopoyéticas [las que proceden de la médula ósea]”. Por esta razón, podría tener un gran impacto en la práctica clínica, ya que implica que “la inducción de la senescencia puede suponer una estrategia valiosa como tratamiento terapéutico para el cáncer”.
La Dra. González apuesta por investigar y ahondar en el comportamiento de las células madre adultas, “puesto que el uso terapéutico de dichas células ya está dando lugar a tratamientos innovadores sobre ciertas enfermedades degenerativas agudas o crónicas”.
La razón es que las células madre adultas tienen capacidad de autorrenovarse y seguir siendo células madre o continuar la vía de diferenciación para la que están programadas y, por lo tanto, inducir uno o más tejidos maduros, funcionales y plenamente diferenciados.
“Este fenómeno exige una compleja red molecular aún muy desconocida entre diferentes reguladores celulares que controlar la autorenovación”, explica. Un ejemplo de esto son las proteínas de Polycomb y su efecto sobre los supresores de tumores p16INK4 y ARF, “absolutamente necesarios para el mantenimiento de determinadas células madre”.
El hallazgo identifica, asimismo, cómo la desaparición de un factor esencial para el mantenimiento de células madre embrionarias juega un papel clave en el control homeostático de las células madre hematopoyéticas.
“Comprender los mecanismos moleculares por los cuales Ezh1 afecta a las células madre nos proporciona nuevos conocimientos sobre la biología de células madre hematopoyéticas y sus posibles aplicaciones. Investigaciones futuras sobre el papel oncogénico de Ezh1 en trastornos hematológicos, nos van a facilitar el desarrollo de terapias específicas”, concluye esta especialista.
noviembre 6/2012 (JANO.es)
Ezh1 Is Required for Hematopoietic Stem Cell Maintenance and Prevents Senescence-like Cell Cycle Arrest. Cell Stem Cell 2012, vol 11 (5), 649-662, doi:10.1016/j.stem.2012.08.001.
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Los ensayos, y algunas experiencias en fase clínica, están poniendo de relieve el potencial de las células madre procedentes de distintas fuentes: de la grasa, de la médula ósea y, más recientemente, de cordón umbilical y de la placenta para el abordaje de ciertas patologías que se encuadran en el campo de la cirugía, la cardiología, la neurología y la oncología.
En este último ámbito, el cáncer de mama es, tal vez, uno de los que mayor protagonismo está adquiriendo y en el que la terapia celular se presenta como potencial agente terapéutico y como vehículo para transportar agentes farmacológicos, sin olvidar la fase, no menos importante, de la reconstrucción mamaria con troncales derivadas de tejido adiposo en mujeres que han sufrido cuadrantectomía por tumor de mama. Si los estudios en marcha en cáncer de mama confirmaran su beneficio, esta enfermedad podría disponer de un manejo integral con terapia celular. Ver más…
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Las células fueron introducidas en el cerebro de unos niños que padecen el síndrome de Pelizaeus Merzbacher
Científicos y neurocirujanos de la Universidad de California (UCSF), San Francisco, EE.UU., llevaron a cabo unas operaciones con el uso de células madre que ayudaron en el tratamiento de una enfermedad incurable del cerebro.
Las intervenciones se llevaron a cabo en cuatro chicos con una rara enfermedad del cerebro llamada el síndrome de Pelizaeus Merzbacher. En el cerebro humano está presente una sustancia especial, la mielina, que rodea las fibras nerviosas. Sin la mielina es imposible la transmisión de los impulsos eléctricos a lo largo de las fibras y las señales del cerebro se dispersan.
La mayoría de los niños nace con una cantidad muy pequeña de mielina que aumenta durante su etapa de crecimiento. Pero los niños con esta enfermedad tienen una mutación genética que impide la producción de mielina, lo que hace que las señales eléctricas se desvanezcan antes de llegar a su destino en el cerebro. Esto trae graves consecuencias para el desarrollo del niño: no puede aprender a caminar o a hablar y finalmente se produce su muerte prematura.
Para avanzar en el tratamiento de la enfermedad, los científicos norteamericanos han trasplantado con éxito unas células madre neurales humanas a la sustancia blanca de los lóbulos frontales del cerebro. 12 meses después de la cirugía, aumentó la cantidad de mielina en los cerebros de 3 de los 4 pacientes, después de lo cual la función cerebral mejoró significativamente.
El más adulto de ellos, de 5 años de edad, fue capaz de comer y de andar por primera vez por su propia cuenta, con una mínima ayuda de los adultos. Además, en ninguno de los casos ha habido efectos secundarios graves, tales como el desarrollo de tumores.
Aunque todavía es solo un experimento que requiere de un mayor desarrollo, este método abre el camino para la elaboración de nuevos tratamientos de dolencias genéticas como la enfermedad de Parkinson y la esclerosis múltiple
http://actualidad.rt.com/ciencias/view/56264-celulas-madre-ayudan-tratar-enfermedad-cerebral-incurable
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http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/10/16/actualidad/1350407392_581783.html
El objetivo de la medicina celular regenerativa es reparar órganos dañados con células sanas.
El Premio Nobel de Medicina de este año ha sido concedido a John Gurdon y Shinya Yamanaka por sus descubrimientos sobre la reprogramación celular. Gracias a sus trabajos, hoy día es posible convertir en el laboratorio unas pocas células de la piel, por ejemplo, en grandes cantidades de neuronas. Esta transmutación de un tipo de células en otro era hasta hace poco un sueño inalcanzable que, sin embargo, se ha hecho realidad y ha abierto las puertas de la medicina celular regenerativa. Conseguirlo ha sido un largo proceso iniciado hace 40 años por Gurdon y que alcanzó su madurez hace tan solo seis años con la revolucionaria tecnología ingeniada por Yamanaka. Para muchos de nosotros bien podría haber estado entre los premiados Ian Wilmut, el responsable de la generación de la famosa oveja Dolly en el año 1996, un hito fundamental en la saga de la reprogramación celular. Pero vayamos por partes.
Cada una de nuestras células contiene la misma información genética, pero aun así presentan una variedad sorprendente de formas, organización y función; basta pensar en lo diferentes que son entre sí neuronas, células de la sangre, o células musculares. Cada tipo celular tiene un cometido altamente sofisticado que, en última instancia, es consecuencia de tener unos genes en pleno funcionamiento y otros muchos genes apagados permanentemente. La combinación específica de genes encendidos y apagados es lo que determina la identidad o programa de cada tipo celular. Pues bien, estos programas celulares se consideraban inamovibles. Sin embargo, gracias a la reprogramación celular, los programas celulares se pueden cambiar a voluntad en el laboratorio, y esto ha permitido el nacimiento de una nueva medicina que está a la vuelta de la esquina.
Fuente: NYT, Nobelprize.org
El objetivo de la medicina celular regenerativa es reparar órganos dañados con células sanas. Así dicho parece simple, sin embargo, en la práctica no es factible conseguir de un paciente cantidades apreciables de células sanas del cerebro, del corazón, o del páncreas, por ejemplo, para frenar el párkinson, reparar un infarto, o tratar la diabetes, respectivamente. Aquí entra en juego la reprogramación y la posibilidad de borrar y reescribir los programas celulares. Ahora es posible obtener unas pocas células de un paciente, por ejemplo de un tejido sano fácilmente accesible como la piel, y borrar su programa generando unas células que se parecen a las embrionarias. Estas células desprogramadas y seudoembrionarias (técnicamente conocidas por sus siglas en inglés iPSCs o induced pluripotent stem cells) se pueden multiplicar ilimitadamente en el laboratorio, obteniendo grandes cantidades de células que posteriormente se pueden volver a programar, pero ahora para que se conviertan en el tipo celular que nos interesa para la aplicación terapéutica deseada.
Estos fascinantes logros comenzaron con los trabajos de Gurdon usando ranas en la década de los sesenta. Considerando los medios técnicos de la época, Gurdon consiguió la proeza de extraer el ADN de la célula de una rana donante e introducirlo en un óvulo fertilizado que previamente se había desprovisto de su propio núcleo. Este nuevo óvulo fertilizado reprogramó el ADN foráneo de la rana donante y fue capaz de desarrollarse hasta generar una rana clónica, idéntica en su ADN a la donante original.
Esta tecnología pionera, conocida como transferencia nuclear quedó, sin embargo, restringida durante décadas al ámbito de los reptiles y anfibios, pues múltiples intentos de aplicar la técnica a células de mamíferos fueron infructuosos. Hasta tal punto fue así que se pensó que las células de reptiles y anfibios eran únicas en su capacidad de reprogramarse, razonamiento que tenía su lógica si se tiene en cuenta que reptiles y anfibios tienen una capacidad de regeneración asombrosa, ausente en mamíferos, piénsese en las lagartijas y su cola, por ejemplo. En este contexto se enmarca la importancia del trabajo de Wilmut, que sorprendió al mundo al adaptar la técnica de Gurdon a células de oveja generando así el primer mamífero clónico, Dolly, en 1996.
Podía haber sido premiado también Ian Wilmut, el padre de la oveja ‘Dolly’
Pero la técnica de reprogramación por transferencia nuclear, aun funcionando en el laboratorio con animales de experimentación, presentaba limitaciones técnicas y éticas que hacían improbable que se convirtiera en un método de rutina en la práctica médica. Por un lado, es extremadamente laboriosa y, por otro lado, implicaría el uso de gran cantidad de óvulos humanos y la generación de embriones humanos clónicos in vitro que luego serían destruidos.
Estos problemas quedaron superados por el revolucionario descubrimiento de Yamanaka que, en el año 2006, encontró un cóctel mágico de cuatro genes que, introducidos en cualquier célula, una célula de la piel, por ejemplo, la convierte en una célula desprogramada seudoembrionaria, que a su vez se puede multiplicar ilimitadamente y reprogramar en el tipo celular que se desee. Esta vez, la técnica es extremadamente simple y accesible a cualquier laboratorio modestamente equipado, y no implica en ningún momento ni óvulos ni embriones, desapareciendo por tanto cualquier dilema ético.
Aunque Wilmut no ha sido incluido en este prestigioso premio, lo verdaderamente importante es que Gurdon y Yamanaka (y Wilmut) pasarán a la historia de la ciencia por haber liderado un descubrimiento científico cuyas consecuencias beneficiosas probablemente todavía no alcanzamos a vislumbrar en toda su dimensión.
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Terapia celular brasileña reduce dependencia de diabéticos a insulina
Actualizado a las 16/10/2012 -（Xinhua）-Una terapia con células madre experimentada por investigadores de la Universidad de Sao Paulo (USP) de Brasil consiguió reducir la dependencia de los diabéticos a las inyecciones diarias de insulina.（Xinhua）-
Una terapia con células madre experimentada por investigadores de la Universidad de Sao Paulo (USP) de Brasil consiguió reducir la dependencia de los diabéticos a las inyecciones diarias de insulina.
Los resultados de los experimentos del Centro de Terapia Celular de la USP se han mostrado hasta ahora prometedores, informó este lunes la Fundación de Apoyo a la Investigación en el Estado de Sao Paulo (Fapesp) que financia el proyecto.
La terapia celular tiene por objetivo la interrupción del proceso de destrucción del páncreas que sufren los portadores de diabetes tipo 1 mediante el trasplante de células madre hematopoyéticas retiradas de la médula ósea del propio paciente.
Los investigadores mostraron que la interrupción del proceso de destrucción del páncreas cuando la diabetes está en su fase inicial y la preservación de las células del órgano responsables por la producción de insulina permiten que el paciente se libere de la dependencia de la insulina o al menos que la reduzca.
“El diabetes tipo 1 es una enfermedad autoinmune: el propio sistema inmunológico del paciente ataca las células productoras de insulina en el páncreas. Cuando los síntomas comienzan a aparecer es señal de que cerca del 80 por ciento de las células fueron damnificadas”, explicó la investigadora María Carolina de Oliveira Rodrigues, responsable por el estudio.
Rodrigues asumió la coordinación de la investigación este año tras la muerte del inmunólogo Julio Voltarelli que idealizó el tratamiento.
La terapia comenzó a ser probada en 2004 inicialmente con 25 pacientes a quienes fueron extraídas células madre hematopoyéticas de la médula ósea que fueron congeladas.
Los pacientes fueron sometidos enseguida a una tratamiento de quimioterapia agresivo para destruir lo que restaba de la médula.
“El objetivo es reducir a cero el sistema inmunológico y hacer con que pare de agredir el páncreas. Una vez conseguido ese objetivo infundimos las células madre congeladas para que produzcan una nueva médula y nuevas células sanguíneas”, según Rodrigues.
De los 25 pacientes tratados con la terapia celular tres consiguieron librarse definitivamente de la insulina.
Otros 18 se libraron de la insulina temporalmente pero tuvieron que volver a usarla en un plazo que varió entre seis meses y cinco años, pero en dosis muy inferiores a las que recibían anteriormente.
De los cuatro pacientes que no se libraron de la insulina tres sufrían una complicación común en pacientes en estado avanzado de la diabetes. “Ellos probablemente no tenían más células productoras de insulina en el páncreas que pudiésemos salvar”, dijo el investigador.
Con base en los resultados de los primeros experimentos, los investigadores iniciaron en 2010 una nueva serie de pruebas pero con una quimioterapia aún más fuerte, con la intención de poder destruir todas las células sanguíneas que quedan en la médula ósea de los pacientes.
“No estamos hablando de una cura sino de facilitar el control de la enfermedad y evitar complicaciones crónicas de la diabetes como la retinopatía, la nefropatía y la neuropatía”, aclaró Rodrigues
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