Cambridge, E.U.A. (Texcoco Mass Media).- Mediante la inyección de una proteína en ratones con lesiones de corazón, un grupo de investigadores de Boston han demostrado que es posible hacer proliferar las células de músculo de corazón adultas y mejorar la función cardiaca. Este método podría finalmente ser de gran valor para los pacientes que han sufrido un ataque al corazón y que han perdido células de músculo cardíaco, así como algunas funciones cardíacas, especialmente debido que las terapias existentes no son capaces de regenerar o restaurar este tipo de células.
Varios grupos de investigación de envergadura están trabajando en técnicas que permitan regenerar el tejido del corazón o reforzar la función del corazón mediante el uso de células madre, y algunos de estos proyectos han alcanzado la fase de pruebas clínicas. El trabajo del equipo de Boston, dirigido por Bernhard Kühn en el Hospital Infantil de Boston, se centra en la estimulación de las células del corazón adultas, un método alternativo que podría, en teoría, conducir a unos tipos de tratamientos menos invasivos y menos caros.
El trabajo de Kühn “resulta muy interesante” puesto que consiste en utilizar “una terapia de proteínas para conseguir la regeneración cardiaca,” afirma Roger Hajjar, director del centro de investigación cardiovascular del Centro Médico Mount Sinai en Nueva York, y que no estuvo involucrado en la investigación.
Durante años, el dogma prevaleciente era que las células cardíacas adultas no se regeneraban. Sin embargo, algunos investigadores han demostrado que algunas células cardíacas son, en realidad, capaces de dividirse. No obstante, después de sufrir un ataque al corazón, no proliferan lo suficiente como para reparar el daño resultante. El estudio de Kühn sugiere que existe un método novedoso mediante el que se podrían estimular y que llevaran a cabo la reparación.
En un estudio publicado hoy en la revista Cell, Kühn y sus colegas mostraron por primera vez que una proteína llamada neuregulin1 es capaz de provocar que células de músculo cardíaco totalmente maduras provenientes de ratones se dividan y proliferen en una placa de petri. Después, los investigadores inyectan esta proteína en ratones con daños cardíacos. Después de 12 semanas de inyecciones diarias, los corazones de los animales mostraron menos hipertrofia, o agrandamiento, y su función mejoró. Por ejemplo, los corazones poseían alrededor de un 10 por ciento de incremento en la fracción de expulsión—la fracción de sangre que se bombea fuera del ventrículo izquierdo con cada latido. El tratamiento “no hizo que el daño desapareciese completamente,” afirma Kühn, “pero sí consiguió que el corazón funcionase significativamente mejor.”
De aquí al futuro, una de las preocupaciones potenciales es que el equipo de Kühn haya inyectado la proteína a nivel sistémico, lo que significa que viajó a través del cuerpo del animal. Además de las células del corazón, las células en el pecho y el sistema nervioso también expresan receptores para la proteína terapéutica, lo que aumenta el riesgo de división celular no deseada. “Nos preocupaba que los ratones tratados acabasen desarrollando tumores de mama o produciendo leche,” afirma Kühn. “No observamos ninguna anomalía cuando analizamos las mamas a nivel macroscópico. No obstante, tenemos previsto estudiar los tejidos del pecho y los nerviosos,” de forma más detallada en las próximas investigaciones, afirma. Una terapia que pudiese inyectarse directamente en la sangre sería más fácil de administrar, y también más económica, señala.
Sin embargo, hay quienes afirman que las inyecciones a nivel sistémico serían demasiado peligrosas en las personas, especialmente debido a que las células del cáncer puede que ya estén presentes en algunos pacientes. Si esta terapia sigue adelante, sería “extremadamente importante que pudiésemos distribuir la proteína a nivel local,” afirma Hajjar.Unos cuantos estudios previos también han mostrado que las proteínas inyectadas en los modelos animales pueden provocar la división de las células de corazón adultas y mejorar la función cardíaca. En 2007, Kühn descubrió que una molécula distinta, una proteína llamada periostín, también provocaba que algunas células de músculo cardíaco proliferasen, con la consiguiente mejora de las funciones del corazón. En 2006, otro grupo del Hospital Infantil de Boston utilizó un régimen con una proteína llamada factor de crecimiento de los fibroblastos y descubrió que también generaba la proliferación de las células del corazón, reducía las cicatrices y mejoraba las funciones.
No obstante, la mayoría de los estudios animales y humanos se han enfocado en varios tipos de células madre. Muchos investigadores creen que el corazón adulto contiene un pequeño número de células madre específicas de un tipo de tejido, lo que potencialmente podría jugar un papel en la regeneración y reparación. Piero Anversa, del Brigham and Women’s Hospital en Boston, recientemente comenzó la primera fase de pruebas de un método mediante el que las células madre cardíacas se aíslan de los pacientes, son expandidas en el laboratorio, y después se vuelven a inyectar. Anversa ha demostrado que un cóctel de factores de crecimiento, inyectado en perros, provoca que las células madre cardíacas nativas se diferencien en células maduras y mejoren la función cardíaca. Mientras tanto, Eduardo Marban, director del Instituto Cardíaco Cedars-Sinai en California, ha sido el primero en desarrollar una técnica relacionada. Su equipo extrae pequeñas piezas de tejido de los corazones de los pacientes, cultiva una colección de células, incluyendo células madre cardíacas, y después inyecta las célula en las arterias coronarias de los pacientes. Este estudio también está en la primera fase de pruebas.
Otros investigadores se están centrando en células madre derivadas de médula espinal. Y en otro estudio llevado a cabo en cerdos y, de forma preliminar, en humanos, el uso de terapias celulares a partir de células madre ha logrado mejorar la función cardíaca.
Una de las ventajas de la terapia de células es que las células se podrían administrar con menos frecuencia, en teoría, que un medicamento o una terapia de proteínas, afirma Joshua Hare, director del Instituto Interdisciplinar de Células Madre en la Universidad de Miami, aunque su administración también sería, probablemente, más invasiva. Existen varios métodos con terapia de células que se encuentran en fases avanzadas dentro del proceso de investigación y, potencialmente, podrían estar disponibles próximamente.
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La sangre del cordón umbilical puede ser una nueva alternativa altamente eficaz para tratar las patologías cardiovasculares, según se desprende de las investigaciones que se están realizando actualmente en el marco del proyecto de investigación “Desarrollo de plataformas para los trasplantes de células progenitoras aisladas de sangre de cordón umbilical”.
Ésta es una de las aplicaciones que se están experimentando dentro del Programa de Cooperación entre Portugal y el Massachussets Institute of Technology (MIT) de Estados Unidos, en el que Crioestaminal participa aportando sus investigaciones sobre el potencial de las células de la sangre del cordón umbilical en la regeneración cardiaca.
Coordinado por el Dr. Lino Ferreira, el citado proyecto de investigación se está desarrollando en el Centro de Neurociencia de Biocant en Coimbra (Portugal) y pretende estudiar cómo pueden contribuir las células madre del cordón umbilical a regenerar de forma efectiva el músculo cardíaco después de un infarto.
Otros proyectos de investigación en curso
En el capítulo de otros proyectos de investigación, Crioestaminal ha establecido acuerdos con el equipo del Dr. Joaquim Sampaio del Instituto Superior Técnico de Portugal para participar en el estudio sobre “Expansión de células estaminales hematopoyéticas de SCU”, con el objetivo de poder desarrollar metodologías que permitan aumentar el número de células madre existentes en la SCU.
Uno de los factores determinantes para el éxito de un trasplante, es la cantidad de células madre trasplantadas, factor relacionado con el peso corporal del paciente. El volumen de sangre del cordón recogido durante el parto, por lo general, contiene cantidades suficientes de células para utilizar en trasplantes pediátricos pero pueden ser insuficientes para el trasplante a un adulto. La multiplicación de la cantidad de células madre de una unidad de sangre del cordón umbilical puede solucionar esta situación. Por este motivo, el Dr. Sampaio pretende definir con este estudio las condiciones ideales para aumentar el número de estas células, manteniendo sus capacidades regenerativas.
Por último, cabe citar el estudio sobre el “Aislamiento, caracterización y expansión de las células mesenquimales presentes en la SCU” en el que se pretende caracterizar de manera detallada un tipo de células existentes en la sangre del cordón umbilical, las células estaminales mesenquimales, con capacidad de diferenciarse en células óseas, cartílagos y células musculares. Además, algunos participantes en el estudio sugieren también que es posible obtener células neuronales a partir de este tipo de células.
En este caso, el proyecto es resultante de los acuerdos entre Crioestaminal y los grupos académicos Biocant, Instituto Superior Técnico de Portugal y el Centro de Histocompatibilidad de Portugal. Este tipo de acuerdos, se enmarcan en uno de los principales objetivos de Crioestaminal: apostar por la I+D para el desarrollo de nuevas aplicaciones de la sangre de cordón en diferentes patologías.
Además de la criopreservación, Crioestaminal apuesta de forma permanente por la investigación y el desarrollo de nuevos proyectos en el campo de la innovación tecnológica, participando directamente o con acuerdos con destacados organismos e instituciones europeas de biotecnología.
Un futuro esperanzador
Las previsiones y los avances científicos, la nueva medicina regenerativa y los buenos resultados obtenidos en la aplicación de células madre en algunas patologías abren un futuro esperanzador a la mejora y curación de enfermedades como el cáncer o el Alzheimer, sin embargo no se deben crear expectativas que pueden inducir a error ya que se requieren muchos años de investigación hasta que se aplican los nuevos descubrimientos.
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La clave es dirigirse a una proteína de la superficie celular, CD47, para que envíe una señal de protección a los macrófagos. Irving Welsmann, de la Universidad de Stanford, ha definido la señal que recibe esta proteína como “una capa de invisibilidad para las células madre leucémicas”, ya que, libres de los macrófagos, las proteínas CD47 recubiertas de células productoras de leucemia pueden desplazarse por el torrente sanguíneo, conduciendo a los macrófagos hacia el bazo, el hígado y la médula, e impidiendo así el desarrollo tumoral.
Junto al grupo de Ravindra Majeti y Mark Chao, también de la Universidad de Stanford, han observado que los CD47 están sobreexpresados en las células madre de leucemia mieloide aguda, en comparación con otras células madre, y serían un marcador de peor supervivencia.El desarrollo de anticuerpos contra CD47 provoca que las células madre cancerígenas puedan ser destruidas por los macrófagos, resultados que se han logrado en modelo animal con enfermedad humana. Este hallazgo podría aplicarse a otros tipos tumorales que también sobreexpresan CD47, como el de ovario.
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MADRID, 23 (EUROPA PRESS)
Un estudio elaborado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que se publica este mes en “Stem Cells” muestra que la actividad de un tipo de proteínas es esencial para la regeneración y la diferenciación de las células madre neurales, un hallazgo que podría su uso en medicina regenerativa.
Según los directores del trabajo, los investigadores del CSIC Miguel Vidal y Carlos Vicario, el control de estos procesos es “importante” para la utilización de células madre y células diferenciadas en terapia celular y medicina regenerativa.
En el trabajo se han utilizado ratones modificados genéticamente para investigar la actividad de genes del grupo Polycomb, uno de los módulos de regulación epigenética –aquellos mecanismos de regulación genética que no implican cambios en la secuencias de ADN–, en la autorrenovación de las células madre neurales. En concreto, se realizó la inactivación condicionada de la proteína RING1B.
Según explica Vicario, “el análisis ha consistido en el estudio del comportamiento de la células madre neurales contenidas en el bulbo olfatorio de embriones de ratón en las que, tanto “in vitro” como “in vivo”, se indujo la inactivación de RING1B, para comparar sus efectos con un modelo de control que sí contenía la proteína”.
De este modo, los investigadores han verificado que la capacidad de proliferación y el potencial de autorrenovación de las células madre neurales depende de que haya niveles apropiados de RING1B.
Un atributo característico de las células madre es su propiedad para conjugar proliferación –es decir, la generación de células hijas– y mantener el potencial diferenciativo, es decir, la capacidad de dar lugar a otros tipos celulares. A estas propiedades se las conoce como autorrenovación y pluripotencialidad y se entiende que son esenciales para la regeneración celular, estimulada por células del propio individuo o por células trasplantadas en protocolos de terapia celular.
“La identidad de las distintas células madre está definida por conjuntos de proteínas con capacidad de unirse al ADN, los factores transcripcionales, cuya actividad depende del entorno dibujado por la maquinaria de regulación epigenética. En este contexto, RING1B mantiene reprimido el programa de diferenciación neuronal en las células madre, es decir, en ausencia de RING1B se generan más neuronas”, detalla Vidal.
Los investigadores trabajan en dos centros del CSIC: el Instituto Cajal y el Centro de Investigaciones Biológicas, ambos en Madrid. En el trabajo ha participado, además, el Centro de Investigación Biomédica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas, en Madrid, al que también pertenece el equipo de Vicario.
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La periodontitis juvenil (PJ) puede llevar a la pérdida del diente, de la función y afectar la estética del paciente. Las técnicas para la regeneración del hueso perdido en las mismas, no siempre son exitosas y en ocasiones resultan muy caras. Desde hace algunos años se viene trabajando en la regeneración de tejidos mediante la implantación de células madre. El periodonto podría considerarse un potencial para ello. Ver más…
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Investigadores dirigidos por un equipo de AntiCancer, Inc demostraron que las células madre que derivan de los folículos capilares humanos pueden reparar nervios seccionados en ratones. Luego de que las células madre de los folículos capilares se inyectan en el nervio afectado, se transforman en células de Schwann, que promueven el crecimiento nervioso y permiten que el nervio se vuelva a unir.
El nervio reparado recupera sus funciones y le permite al ratón caminar normalmente. Este trabajo fue realizado en colaboración con la Facultad de Medicina de la Universidad de Kitasato, ubicada en Sagamihara, Kanagawa, Japón.
En el pasado, los científicos de AntiCancer y Kitasato demostraron que las células madre de los folículos capilares son pluripotentes y pueden transformarse en diversos tipos de células, incluso neuronas, y las denominaron células madre pluripotentes de los folículos capilares (hair follicle pluripotent stem, hfPS).
“Las células hfPS presentan importantes ventajas para la medicina regenerativa con respecto a las células madre embrionarias (embryonic stem, ES) y a las células madre pluripotentes inducidas (induced pluripotent stem, iPS), ya que se puede acceder a ellas con facilidad en cualquier paciente y no provocan problemas inmunológicos; tampoco producen tumores ni presentan problemas éticos”, expresó Charlene M. Cooper, vicepresidenta y directora de operaciones de AntiCancer.
El actual estudio fue publicado en el último número del Journal of Cellular Biochemistry (Boletín de Bioquímica Celular).
AntiCancer, fundada en 1984 y con sede en San Diego, ha desarrollado los modelos de cáncer en ratón líderes que incluyen MetaMouse y AngioMouse. La reproducción de la imagen de estos modelos se realiza con la tecnología OncoBrite de AntiCancer, que utiliza proteínas fluorescentes.
Por otra parte, AntiCancer está desarrollando nuevos fármacos oncológicos basados en ingeniería genética y dirigidos a los defectos metabólicos específicos del cáncer. También está desarrollando diagnósticos basados en la enzima recombinante para afecciones cardiovasculares y cáncer, y una bacteria para tratar tumores. Además ofrece el Ensayo de histocultura de respuesta a fármacos (Histoculture Drug Response Assay, HDRA) para tratamientos individualizados contra carcinomas.
AntiCancer fue pionera en terapia genética con folículos capilares y ahora es pionera en la utilización de células de folículos capilares pluripotentes para medicina regenerativa.
Fuente: San Diego, Estados Unidos, julio 21/2009 (MSD)
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El avance abre nuevas vías de estudio en el tratamiento del infarto de miocardio
Valencia (13-07-09).- El Laboratorio de Cardioregeneración – ubicado en el Centro de Investigación Príncipe Felipe y puesto en marcha de forma conjunta entre el CIPF y el Instituto de Investigación Sanitaria- Fundación Hospital La Fe-; ha llevado a cabo un avance que supone un paso más en la investigación sobre el tratamiento de patologías cardíacas como el infarto de miocardio. El hallazgo se ha publicado en la revista científica Stem Cells and Development, y ha consistido en analizar la capacidad que tienen las llamadas células mesenquimales, – un tipo de células madre adultas-, para diferenciarse o especializarse en cardiomiocitos (células del corazón).
Los estudios del Laboratorio de Cardioregeneración del CIPF- La Fe se enmarcan dentro de la búsqueda del tipo celular idóneo para la regeneración del corazón infartado, utilizando para ello el implante de células que reactiven las funciones que han perdido su actividad en la zona dañada. Según Pilar Sepúlveda, autora principal del artículo e investigadora del Laboratorio de Cardioregeneración del CIPF- La Fe dirigido por el Dr. J. Anastasio. Montero; “el estudio hace hincapié en los mecanismos por los cuales unas células indiferenciadas como las mesenquimales empiezan a activarse y a diferenciarse en las propias del tejido cardíaco”. Este mecanismo es uno de los que últimamente están acaparando más atención en el panorama científico internacional.
Las células mesenquimales se encuentran en diversos tejidos del cuerpo humano y pertenecen a la categoría de las llamadas células “pluripotentes”, es decir, con capacidad para diferenciarse hacia varios tipos celulares.
De la indiferenciación a la especialización en un tipo de tejido
Para realizar el estudio, los investigadores han empleado células troncales mesenquimales de distintos orígenes tisulares, entre las que se encuentran las localizadas en la médula ósea, las del tejido adiposo -conocidas como “las de la grasa”-; y las de la pulpa dentaria (el comúnmente llamado “nervio” del diente).
La elección de este tipo de células ha estado motivada, en el caso de las células madre de la médula ósea, por ser las células con las que se han hecho la mayor parte de los estudios. Por otra parte, las células de tejido adiposo se han elegido por la facilidad para la obtención de muestras y por la simplicidad de su purificación. Por último, el equipo de investigación de La Fe- CIPF ha escogido las células de pulpa dental porque su capacidad reparadora ya había sido demostrada por estos mismos científicos en estudios anteriores.
Para llevar a cabo el proyecto, los científicos de La Fe- CIPF han realizado “cocultivos”, es decir, han colocado estas células troncales adultas en contacto directo con cardiomiocitos humanos o de modelos animales. “De esta forma, por una serie de mecanismos desencadenados por la traslocación nuclear de ciertos factores de transcripción, estás células son capaces de adquirir un fenotipo cardíaco”, señala Pilar Sepúlveda.
El cocultivo o mezcla de dos o más clases de células que se dejan crecer juntas, es uno de los métodos conocidos para la inducción a la diferenciación de células madre. “El estudio ha demostrado que si bien no llegan a diferenciarse en estas condiciones a un cardiomiocito auténtico, sí que inician un claro proceso de diferenciación”, señala Sepúlveda.
simismo, los científicos de La Fe- CIPF pusieron a punto la técnica para realizar el cocultivo a distintos tiempos y mantenerlo en algunos casos a largo plazo, hasta llegar a cuatro semanas. Para Sepúlveda, “esto constituye una novedad en el campo científico, ya que los estudios de cultivos en contacto directo realizados hasta el momento nunca habían superado los siete días”.
En este sentido, Sepúlveda agrega que “al aumentar el tiempo de contacto con cardiomiocitos, la experiencia ha permitido incrementar en gran medida el grado de diferenciación de las células, hasta superar el porcentaje de lo publicado hasta el momento”.
Los resultados de un estudio pionero
Tras establecer cocultivos de estos tres tipos celulares a distintos tiempos, los resultados del estudio han demostrado que los tres ejemplos de células mesenquimales exhiben una capacidad similar de diferenciación. “Esto pone de manifiesto que no es tan importante el origen tisular de las células madre, sino su fenotipo y sus características intrínsecas, es decir, si son de origen estromal, neural o hematopoyético”, manifiesta la investigadora.
Asimismo, Sepúlveda destaca que el estudio presenta una novedad, ya que se ha descubierto que la diferenciación a cardiomiocitos está asociada a la llamada “traslocación nuclear”, un mecanismo por el cual la “maquinaria celular” se pone en marcha para expresar un determinado paquete de genes.
En definitiva, la investigación demuestra que independientemente del origen tisular, las células mesenquimales son capaces de expresar un fenotipo cardíaco; y que además esto es proporcional al tiempo, porque cuanto más tiempo permanecen en contacto, mayor es el porcentaje de células que consiguen expresar ese fenotipo.
Como resume Pilar Sepúlveda, “los resultados conseguidos validan el modelo, y abren las puertas a la utilización de fármacos u otros factores inductores de la diferenciación en combinación con el cocultivo”. Un paso más en la investigación sobre patologías cardíacas
El infarto de miocardio es uno de los problemas de salud más comunes, motivado por la muerte de una porción de músculo cardíaco que se produce cuando se obstruye completamente una arteria coronaria. El aporte sanguíneo en la zona se suprime con la obstrucción, y si es por mucho tiempo, el tejido queda dañado y sin posibilidad de regenerarse.
Por ello, las aproximaciones al tratamiento de esta dolencia con células madre adultas que podrían utilizarse en potenciales terapias celulares futuras para la regeneración del tejido dañado, suponen una prometedora alternativa a los tratamientos convencionales.
Así, la Dra. Sepúlveda incide en que “la idea es que estas células se empleen en ensayos clínicos, y por ello existe una conciencia general entre los científicos de que hay que hacer más estudios a nivel básico o preclínico para entender cómo funcionan, y cómo reparan”. Por esta razón, los estudios in vitro como el de este proyecto ofrecen una multitud de posibilidades de estudio en laboratorio previas a su aplicación en pacientes.
El Laboratorio de Cardioregeneración del CIPF- La Fe está dirigido por el cirujano José Anastasio Montero, pionero en el trasplante de células cardíacas a corazones infartados como aplicación terapéutica. Esta última publicación de su equipo es un ejemplo de la importante labor investigadora de carácter básico o de laboratorio que lleva a cabo de forma paralela a su trayectoria clínica.
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La investigación y el espectro de patologías susceptibles de ser tratadas con terapias de células madre medulares ha evolucionado en pocos meses. Además de tratar y mejorar el mal de Parkinson, la diabetes y algunos tipos de artritis, en el último año ha demostrado su efectividad en el tratamiento de pacientes con enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer.
Asegura el médico Orlando Sánchez Golding, quien ha desarrollado la terapia de células madre medulares en Venezuela y director de Unimed, que 90% de pacientes afectados con Alzheimer, que se someten a la terapia de células madre de origen medular, logran revertir algunos efectos de esta enfermedad, como la desmemoria y la pérdida de la noción de tiempo, espacio y personas.
“De ellos, 50% logran una recuperación tan avanzada que es necesario recomendar psicoterapia paralela a familiares y pacientes, porque despiertan a una realidad que no es la que dejaron. En ocasiones, pueden tener cinco años enfermos y al recuperarse, encuentran que tienen, por ejemplo, nuevos nietos, que algún hijo ya no vive en la casa o que se mudaron”, asegura Sánchez Golding.
Los 10% de los pacientes que logran escasos avances se deben, según los análisis de Sánchez Golding, a que “incumplen con las recomendaciones posterapéuticas, que consiste en mantener hábitos de vida saludables y una nutrición con alimentos que ayuden a las células madre a cumplir su función”. Estas recomendaciones, dice el especialista, son válidas para todas las patologías que mejoran con el tratamiento celular.
“Esta terapia mejora sustancialmente a enfermos con diabetes, mal de Parkinson, hipertensión, trastornos metabólicos, psoriasis, secuelas de ACV, artritis, artrosis, algunos tipos de úlceras y osteoporosis. En esclerosis múltiple, detiene la progresión violenta y modula la respuesta inmunológica. Hasta los momentos no debe aplicarse para enfermedades oncológicas, porque aún no se ha probado su efectividad, pero es posible que en algún tiempo sí pueda utilizarse para algunos tipos de cáncer”, comenta Sánchez Golding.
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