Crean un sistema de ‘cultivo universal’ para producir células madre listas para los trasplantes

Publicado en ABC.es el 11 de Octubre de 2013

Lo último lo acaban de publicar en Stem Cell un equipo de investigadores del Instituto Wellcome Trust MRC de la Universidad de Cambridge y se trata de un nuevo método para fabricar células madre para el hígado y el páncreas, lo que podría permitir el cultivo de ambos tipos de células en cantidades suficientes para su uso clínico en trasplantes.

Imagen: Foregut stem cells (green) differentiated into pancreatic cells expressing insulin.

Los investigadores aseguran que por vez primera han sido capaces de fabricar una población de células madre puras y capaces de autoregenerarse específicas para el intestino anterior, la sección superior del sistema digestivo humano. Las llamadas 'células madre del intestino anterior' podrían desarrollarse aún más para producir células del hígado o del páncreas. El método mejora de forma significativa las técnicas existentes para el cultivo de este tipo de células madre y además abre la posibilidad de, en un futuro, las células podrían ser cultivadas en grandes cantidades. Eso haría posible su uso en terapias regenerativas, reparación de órganos o tejidos dañados y en el tratamiento de patologías como la diabetes tipo I o enfermedad hepática.

"Hemos desarrollado un sistema de cultivo celular que nos permite aislar específicamente las células madre del intestino anterior", señala Nicholas Hannan, quien dirigió el estudio. "Estas células tienen enormes implicaciones para la medicina regenerativa, ya que son los precursores de las vías respiratorias del tiroides, pulmones, hígado, el páncreas, el estómago y los sistemas biliares. Ahora tenemos un método capaz de crear todos estos tipos de células a partir de la población celular".

Desarrollo embrionario

Además los investigadores explican en su trabajo además que dicho sistema permitirá investigar en profundidad el desarrollo embrionario de las células del intestino anterior. "Ahora disponemos de una plataforma desde la cual podemos estudiar los patrones de comportamiento de eventos tempranos que ocurren durante el desarrollo humano previos a la producción de los intestinos, hígado, pulmones y páncreas", agregó Hannan.

El enfoque es sin duda un gran avance porque supera algunos de los problemas que actualmente limitan a los científicos para cultivar las células asociadas con el hígado, el páncreas y otras partes del intestino anterior en un número lo suficientemente grande para uso clínico.

Los investigadores explican que el crecimiento de las células madre se inicia con las células madre pluripotentes humanas -células no especializadas que poseen el potencial de transformarse o 'diferenciarse' en cualquiera de las tres capas principales de células que se encargan de desarrollar todos los tejidos y órganos-. Debido a que estas células también se autorenuevan, creando copias de sí mismas, ofrecen el potencial de proporcionar una fuente infinita de células clínicamente útiles para la medicina regenerativa.

Sin embargo, para lograr esto hace falta disponer de métodos que influyan en la diferenciación de estas células. Por ejemplo, para hacer crecer células del hígado o de páncreas, las células madre pluripotentes se diferencian en el endodermo -la capa de tejido primario asociada con los sistemas digestivo y respiratorio-, y ello proporciona una base de población de progenitores celulares que los investigadores pueden tratar de hacer crecer como células más especializadas. Lamentablemente el enfoque dista de ser perfecto. En concreto porque, explica Hannan, es difícil producir una población pura de los progenitores requeridos, ya que dentro del cultivo celular hay células 'contaminadas', lo que no solo hace que sea difícil la identificación de las células diana para la diferenciación posterior en el laboratorio sino que puede complicar el uso de dichas células en terapias como el trasplante.

Para hacer frente a estas limitaciones, los investigadores analizaron las condiciones en las que las células madre se diferencian específicamente en el intestino anterior humano – la parte del sistema digestivo que se extiende desde la boca hasta el duodeno, incluyendo el hígado y el páncreas-. Mediante la manipulación de las vías de señalización celular, y variando el entorno en el que se desarrollaron las células y el sustrato sobre el que se cultivaron, los científicos fueron capaces de aislar el cultivo necesario para la diferenciación de las células asociadas con el propio intestino anterior. Y comprobaron que cuando se desarrollaban poblaciones de células madre contaminadas bajo estas condiciones, éstas dejaban de proliferar y desaparecían gradualmente. Es decir, los expertos creen que han creado un sistema de cultivo universal que podría ser utilizado para tratar cualquier paciente que necesita células para un trasplante.

Muy puras

Los resultados mostraron que las células eran 'puras' y capaces de auroregenerarse y de diferenciarse en cualquier tipo de células del intestino anterior humano. Y además, al estar todavía en un estado de autorenovación, podrían ser cultivadas en cantidades lo suficiente grandes como para ser utilizadas en tratamiento en humanos. Y dichas células no formaban tumores, por lo que son seguras y no tienen efectos secundarios.

Y aunque el procedimiento no mejora la capacidad para producir células del hígado o de páncreas en concreto, sí proporciona una población de origen mucho más pura para hacerlo. "Lo que tenemos ahora es un mejor punto de partida", señala Ludovic Vallier, autor principal del estudio. "Va a mejorar la calidad de las células que producimos y nos permitirá producir un gran número de células no contaminadas que necesitamos para la aplicación clínica de las terapia con células madre".

Más información en Nicholas Hannan:  Stem cell breakthrough could set up future transplant therapies.