Neuronas a partir de las células de la piel de enfermos de Parkinson

MADRID.- Avances en tiempo récord. Así es como se podría definir lo que numerosos grupos de científicos están consiguiendo en torno a la investigación con células madre embrionarias o a sus 'gemelas' las iPS, células similares obtenidas mediante reprogramación. El último trabajo que publica la revista 'Cell' demuestra que es posible transformar las células de la piel de pacientes con Parkinson en neuronas productoras de dopamina, es decir, las mismas que en esos pacientes están dañadas, y sin rastro de virus gracias a la técnica empleada.

En la enfermedad de Parkinson las neuronas responsables de la fabricación de dopamina van desapareciendo. Esta sustancia es la que ayuda a transmitir las señales nerviosas dentro del cerebro. Sin ella, ese sistema de señalización se queda fuera de control y el paciente deja de dirigir sus movimientos.

El estudio que publica 'Cell' muestra que es posible 'fabricar' esas neuronas dopaminérgicas. No obstante, no se trata de una solución al Parkinson. El producto obtenido no es un tratamiento, pero sí un paso más para que los científicos puedan tener a mano en sus laboratorios células de los propios pacientes para simular lo que pasa en el interior del cuerpo humano y poder así desentrañar la enfermedad. Además, podrían probar numerosos fármacos en experimentación para observar directamente cómo actúan en esas células.

"El desarrollo de sistemas 'in vitro' [en el laboratorio], que replican los fenotipos de la enfermedad [las características de esa patología] mediante cultivos celulares representa uno de los principales desafíos en la actualidad", explica a elmundo.es Frank Soldner, investigador del Whitehead Institute de Cambridge (EEUU) y uno de los coautores del estudio.

Reprogramación sin virus

Soldner, junto a otros investigadores del Massachusetts Institute Technology (EEUU), tomaron células de la piel de cinco pacientes con Parkinson (cuya edad oscilaba entre los 53 y los 83 años) y de dos personas sin esta enfermedad. Les añadieron mediante lentivirus los cuatro genes para su reprogramación y otro más, el productor de una enzima, la recombinasa Cre. Este último gen actúa como una carpeta cuya tapa delantera está justo antes del primer gen reprogramador; y la tapa trasera justo después del último.

Una vez que las células de la piel fueron reprogramadas en iPS (células similares a las embrionarias), los investigadores introdujeron la enzima recombinasa Cre, que es capaz de reconocer dicha 'carpeta' (y por supuesto su contenido) y eliminarla. El producto final es un conjunto de células iPS sin rastro de virus ni oncogenes [genes que propician el desarrollo de tumores] pero con capacidad pluripotente, es decir, que se pueden convertir en cualquier célula adulta, incluidas neuronas dopaminérgicas, como así lo demostraron en este estudio.

El trabajo constata que los genes reprogramadores no son necesarios en todo el proceso, sólo al comienzo, para 'llevar' a la célula adulta (de la piel, por ejemplo) a un estadio inicial y por tanto pluripotente. Además, los investigadores han comprobado que estas iPS 'libres de carga' tienen una expresión genética similar (son más parecidas) a las células madre embrionarias humanas que las iPS 'fabricadas' mediante virus y genes reprogramadores.

"Nuestro modelo es la primera prueba de que se pueden reprogramar células adultas humanas y eliminar esos factores de reprogramación en las células iPS por completo [...]. Nuestros datos también implican que la eliminación de esos transgenes después de la reprogramación no es sólo importante por cuestiones clínicas [para poder aplicarlas en pacientes] sino también porque hemos visto que esos factores perturban las propiedades básicas de las células. Una de las principales ventajas de las células iPS libres de transgenes es su alta eficiencia y simplicidad", concluye Frank Soldner.

Este científico señala que el siguiente paso será recrear en el laboratorio condiciones similares a las que sufren los enfermos de Parkinson a lo largo de 50 o más años. "Se trata de acelerar el proceso utilizando factores exógenos como estrés oxidativo, neurotoxinas, genes que están sobreexpresados en estos pacientes".

Esta investigación se suma y mejora otras dos recientemente publicadas en 'Nature' en las que se aplicaba otro sistema para eliminar virus y genes. Esos dos estudios mostraron la eficacia del método denominado 'piggyBac' (una secuencia extra de ADN) en células de ratones y en fibroblastos humanos embrionarios. Sin embargo, el procedimiento que publica 'Cell' demuestra su eficacia con células adultas de la piel de enfermos de Parkinson, algo más cercano a la realidad de los pacientes.

"Los tres artículos presentan formas imaginativas de generar iPS de forma teóricamente más segura. Esto demuestra lo rápido que se está moviendo el campo y que los avances se están consiguiendo en un tiempo récord", señala Juan Carlos Izpisúa, investigador del Laboratorio de Expresión Genética del Instituto Salk, en La Jolla (California, EEUU) y director del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona.

Para el científico español, "los siguientes pasos serán desarrollar protocolos que demuestren su seguridad a largo plazo, controlar la capacidad tumorogénica intrínseca de estas células (aunque se generen mediante métodos seguros las células iPS o las células madre embrionarias se caracterizan por ser capaces de producir tumores) y encontrar protocolos de diferenciación eficaces y específicos".