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> Inducible pluripotent stem cells Issue: 2011-1 Section: University

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Inducible Pluripotent Stem Cells

 

Ana Maria IOAN

 

Durante las últimas décadas, se han hecho esfuerzos por desarrollar terapias novedosas para enfermedades sin tratamiento eficaz. La demanda de cuidados de salud, la exigencia de convertir, cuanto antes, el conocimiento científico en soluciones para las enfermedades incurables y la posibilidad, incluso, de aumentar la expectativa de vida, se han convertido en la actualidad en objetivos prioritarios. En este punto, la investigación con células madre representa una gran iniciativa, sin embargo dicha investigación se ve muy afectada por una serie de condicionantes en la sociedad que vivimos La investigación ha hecho posible disponer de células con la potencialidad de crecer y diferenciarse también en cultivos de laboratorio Son las células madre, que pueden derivar del embrión temprano, del feto o del organismo adulto.

Así una célula madre o stem cell se define como una célula totipotente pluripotente o multipotente (pueden originar las células de un órgano concreto en el embrión y luego también en el adulto), capaz de generar uno o más tipos de células diferenciadas y que además posee la capacidad de autorenovación. Las células madres embrionarias se pueden obtener de 3 fuentes distintas:

Nuestro propio cuerpo que en determinados

órganos dispone de algunas células que todavía no están completamente diferenciadas;

Las células precursoras de las gónadas de fetos abortados;

Los embriones cuando están en fase de blastocito (entre 5 y 14 días de su concepción);

El conocimiento de estas células y de las técnicas que permiten manipularlas ha posibilitado el nacimiento de una nueva terapia, la medicina regenerativa. Esta tiene como objetivo curar enfermedades debidas al funcionamiento anómalo de determinadas células, tejidos u órganos funcionales inmunológicamente compatibles con el paciente.

Sin embargo, dichas células conllevan una serie de conflictos éticos los cuales dificultan su aplicación y desarrollo. Como alternativa a estas células madres embrionarias surgen las IPS, descubiertas por el japonés Shinya Yamanaka en el 2006. Las células madre inducidas, comúnmente conocidas por la abreviatura de sus siglas en ingles IPS, son un tipo de célula madre con características pluripotenciales que derivan artificialmente de una célula que inicialmente no era pluripotencial, por lo general una célula somática adulta, y sobre la cual se induce la expresión de ciertos genes, es decir, es una célula cuyo ADN ha sido reprogramado para comportarse como una célula madre embrionaria adquiriendo la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de tejido.

El antecedente de las IPS se encuentra en la manera de generar clones adultos de animales mediante la transferencia nuclear. La primera vez que se obtuvo un clon a partir de un animal adulto fue el nacimiento de la oveja Dolly, el primer mamífero clónico de la historia.

En el caso concreto de la oveja Dolly, los científicos obtuvieron un núcleo de una célula de la glándula mamaria de una oveja adulta de cara blanca, lo introdujeron dentro de un ovocito previamente enucleado de una oveja de cara negra y lo transfirieron al útero de una tercera oveja también de cara negra, una madre adoptiva donde se desarrollo el embrión.

Así, el hecho de que Dolly tenga la cara blanca sirve como garante de que esta es un clon de la oveja de cara blanca y no un hijo normal de ninguna de las otras dos ovejas (1). La reprogramación nuclear es el cambio de la expresión genética que permite que un tipo de célula se convierta en un tipo distinto. Gracias a esta técnica, es posible lograr que una célula de la piel se convierta en neurona o en una célula hepática. Estas celulas se pueden inducir para ser pluripotentes.El investigador japonés fue el padre de este tipo de reprogramación mediante el uso de una serie de factores definidos, denominados Oct3/4, Sox2, c-Myc y Klf4. Fue en 2006 cuando por primera vez consiguió obtener un resultado positivo en la obtención de una célula madre inducida (en este caso, de ratón) (2).

Con dichas células sería posible diseñar el siguiente esquema terapéutico: de un paciente que padeciera una enfermedad congénita o degenerativa la cual afecta principalmente a algún tipo celular, se podrían obtener células sanas que podrían ser utilizadas para obtener IPS; a partir de las IPS se derivaría, mediante diferenciación, el tipo celular dañado o en degeneración que se quisiera sustituir o reparar. La ventaja de este procedimiento es que no requiere el uso de embriones y que conserva la identidad genética de las células por lo cual no debería haber problemas de un rechazo por parte del paciente.

En estos últimos años se han realizado varias investigaciones y experimentos para aprovechar el potencial terapéutico de las células en cuestión. A continuación expondremos algunos ejemplos relevantes sobre el tema.

Se puede resaltar la aplicación de las IPS en el diagnóstico y tratamiento prenatal de enfermedades genéticas. En las pruebas de diagnóstico se utilizan células del líquido amniótico o células de muestras de vellosidades coriónicas si estas células se pueden reprogramar como IPS podrían utilizarse en el tratamiento temprano del feto afectado durante el periodo prenatal. Otra de las soluciones que aportan las IPS es el tratamiento de la diabetes de tipo 1 (T1D), la cual afecta en la actualidad a un importante porcentaje de la población.La terapia utilizada para la T1D consta en reemplazar las células b. Las IPS asegurarían una tal fuente, dado que se podrían inducir a diferenciarse a células pancreáticas productiors de insulina.

Las IPS también pordrian ser una solucion para el tratamiento de afecciones cardiologicas y neurologicas.

El descubrimiento de las células IPS y su continuo desarrollo y crecimiento que está teniendo en los últimos años, lleva consigo toda una serie de ventajas e inconvenientes, pero hay que tener esperanza y hay que proveer métodos para animar la investigación sobre este tema, que tiene una meta tan noble como salvar la vida.

 

Bibliography

  1. Nombela C. Células Madre. Madrid: Editorial Edad; 2007.
  2. Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult firoblast cultures by defined factors. Cell. 2006; 126 (4): 663-76.
  3. Yamanaka S. A fresh look at IPS cells. Cell. 2009; 137: 13-17.
  4. Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, Narita M, Ichisaka T, Tomoda K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 2007; 131 (5): 861-72.
  5. Okita K, Nakagawa M, Hyenjong H, Ichisaka T, Yamanaka S. Generation of mouse induced pluripotent stem cells without viral vectors. Science. 2008; 322 (5903): 949-53.
  6. Ye L, Chang JC, Lin C, Sun X, Yu J, Wai Kan Y. Induced pluripotent stem cells offer new approach to therapy in thallasemia and sicke cell anemia and option in prenatal diagnosis in genetic diseases. 2009; PNAS. 24(106):9826-9830.
  7. Maehr R, Chen S, Snitow M et al. Generation of pluripotent stem cells from patients with type 1 diabetes. 2009; 37(106):15768-15773.
  8. Martinez Fernandez A, Nelson JT, Ikeda Y, Terzic A. c-MYC independent nuclear reprogramming favors cardiogenic potential of induced pluripotent stem cells. J Cardiovasc Transl Res. 2010 February 1; 3(1): 13–23.
  9. Osakada F, Takahashi M et al. In Vitro differentiation of retinal cells from human pluripotent stem cells by small-molecule induction. Journal of Cell Science 2009; 122: 3169-3179.
  10. López Moratalla N. Cuad. Bioét. XIX, 2008/2.

 

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Ana Maria Ioan :: 04/11/2011 :: Pageviews: 4659