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El Parkinson en una placa de Petri

Un grupo de científicos pertenecientes a la New York Stem Cell Foundation (Fundación de Células Madre de Nueva York) y a la Universidad de Columbia han creado un modelo de la enfermedad de Parkinson en células madre. Para ello, han estudiado a dos gemelos idénticos (uno afectado por Parkinson y el otro no).

Estos investigadores obtuvieron células madre pluripotentes inducidas (en la jerga científica mejor conocidas como iPS) a partir de muestras de piel de los individuos participantes en el estudio. Esta técnica se basa en “desprogramar” o desdiferenciar células de la piel de los donantes hasta convertirlas en células pluripotentes (células que son capaces de dar lugar a diferentes tipos de tejidos y no a uno sólo, como lo eran cuando formaban parte de la piel), para luego “reprogramarlas” a otro tipo celular, en este caso a neuronas.

Esta técnica no sólo es fascinante sino también muy útil porque permite analizar las características de las neuronas de un paciente concreto en una placa de laboratorio, sin tener que recurrir a técnicas mucho más invasivas. De esta manera, se pueden recapitular in vitro características fundamentales y únicas del Parkinson, como son la acumulación de alfa-sinucleína o la deficiencia de dopamina.

Una característica muy interesante de los gemelos participantes es que ambos eran portadores de una mutación en el gen que esta implicado en la fabricación de una enzima denominada beta-glucocerebrosidasa (GBA); existe una clara correlación entre mutaciones en este gen y la aparición de Parkinson (los portadores de dicha mutación presentan cinco veces más probabilidades de sufrir esta enfermedad que los no portadores).

Sin embargo, algunos estudios muestran que tan sólo un 30% de los portadores de esta mutación acaban desarrollando Parkinson, lo cual sugiere que lo que provoca la aparición de esta enfermedad no es únicamente la mutación en el gen de la GBA sino un conjunto de factores que incluyen desencadenantes genéticos y no genéticos. Por esa razón, la inclusión de ambos gemelos en el estudio (ambos portadores de la mutación pero sólo uno con la enfermedad) fue algo sumamente importante.

Tras analizar minuciosamente las células madre obtenidas de los dos gemelos, estos científicos descubrieron que las neuronas productoras de dopamina de ambos hermanos presentaban una actividad enzimática reducida por parte de la GBA, así como niveles elevados de alfa-sinucleína y una capacidad limitada de sintetizar y liberar dopamina. En comparación con su hermano sano, el gemelo afectado de Parkinson mostraba además elevados niveles de otra enzima llamada monoamino oxidasa B (MAO-B), y sus neuronas presentaban una pobre capacidad de comunicarse entre sí.

Los científicos consiguieron normalizar los niveles de alfa-sinucleína y de dopamina al tratar estas neuronas con compuestos inhibidores de la MAO-B y al sobreexpresar GBA mediante un virus; esto sugiere que un posible tratamiento para el gemelo afectado por el Parkinson podría ser una terapia combinada para modificar ambas enzimas (GBA y MAO-B).

Los investigadores responsables de este trabajo consideran que ha sido un éxito y esperan poder aplicar esta tecnología con células de más pacientes, ya que la combinación de un análisis genético con la utilización de iPS puede proporcional resultados únicos para cada individuo, lo cual permitiría establecer terapias mucho mas personalizas.
 

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