Células adultas regresan al estado embrionario usando un sólo factor de transcripción.

Investigadores del Instituto Max Planck de Biomedicina Molecular (Alemania) encabezados por Jeong Beom Kim, informan en un estudio publicado ayer en Nature de que han conseguido que células madre adultas humanas regresen al estado embrionario usando un solo factor de transcripción, en vez de los cuatro que eran necesarios hasta ahora para producir la pluripotencia en las células.

A principios de año, el equipo de Hans Schöler (al que pertenece Kim) ya tuvo un sonoro éxito al usar un único factor de transcripción, OCT4, para devolver células madre adultas del sistema nervioso de ratones a la forma pluripotente, capaz de producir otro tipo de células, incluyendo células germinales (espermatozoides y óvulos). Lo que ha demostrado ahora el grupo de Schöler es que el mismo factor pude también inducir la pluripotencia en las células humanas.

Los investigadores infectaron células madre neurales de un feto con retrovirus que portaban, bien OCT4 humano o tanto OCT4 como KLF4. Éstos son dos de los cuatro factores que Shinya Yamanaka, y su equipo de la Universidad de Kyoto, usaron para crear células madre pluripotentes inducidas (iPSC o solamente iPS, por sus siglas en inglés) a partir de fibroblastos de ratones adultos en 2006, y a partir de células humanas adultas de la piel en 2007. Entre 10 y 11 semanas después de la infección con los retrovirus el equipo de Kim pudo comprobar que los cultivos celulares parecían de células madre embrionarias en ambas condiciones experimentales.

Exámenes posteriores revelaron que las células expresaban los marcadores celulares de las madre embrionarias, y que la expresión genética global se parecía a las células madre embrionarias humanas. Ensayos de pluripotencia in vitro confirmaron la capacidad de las células para generar las tres capas de las células embrionarias, e in vivo, las células se desarrollaron en diversos tipos de células, incluyendo las del epitelio respiratorio, del músculo esquelético, del cartílago y del epitelio del sistema nervioso.

Siendo este un avance importante no está exento de problemas. El vector retrovírico usado para incorporar los factores de transcripción se integra en el genoma de la célula lo que implica problemas potenciales para futuras aplicaciones clínicas. Por tanto, un aspecto a mejorar en este método para poder crear células madre seguras es la eliminación de los transgenes víricos, en concreto el oncogén c-Myc (uno de los cuatro factores de transcripción usados por Yamanaka) que causa frecuentemente tumores en ratones. Una posible alternativa al uso de retrovirus es expresar los factores de transcripción en forma de proteínas, que pueden añadirse directamente a las células pero, por ahora, este método requiere los cuatro factores [sobre este método véase Hallado el santo grial de las células madre, en este mismo blog].

Otros dos aspectos del método que necesitan revisión son, por una parte, el origen de las células de partida; se empleó tejido fetal, cuando lo que tiene sentido terapéutico es el uso de tejidos de adultos. Por otro lado, el tiempo necesario (más de 10 días) es manifiestamente mejorable.

El salvar estos inconvenientes y la reducción de los factores de transcripción al ideal de cero son las tendencias actuales en la investigación en iPSC. Cuando se consigan, que no se tardará mucho, puede que la medicina entre en una nueva dimensión.

[En la imagen, cultivo de células madre embrionarias humanas; en verde los núcleos, en rojo la superficie. Imagen tomada por Ren-He Xu, Universidad de Wisconsin en Madison]

Referencia:

Kim, J., Zaehres, H., Wu, G., Gentile, L., Ko, K., Sebastiano, V., Araúzo-Bravo, M., Ruau, D., Han, D., Zenke, M., & Schöler, H. (2008). Pluripotent stem cells induced from adult neural stem cells by reprogramming with two factors Nature, 454 (7204), 646-650 DOI: 10.1038/nature07061