Células madre: ¿y si fueran reemplazables?

Un experimento del Instituto sobre Células Madre de la Universidad de Harvard (Harvard Stem Cell Institute, HSCI) realizado en el Hospital General de Massachusetts ha probado que, si se las reprograma, algunas células de adultos podrían funcionar en muchos aspectos como un equivalente perfecto de las células madre.

El hallazgo importa porque las células madre pueden cumplir un papel crucial en el tratamiento de muchas enfermedades graves y comunes —desde la diabetes al Alzheimer, desde ciertas clases de cáncer a trastornos hematológicos— y porque la creación de células con los propios genes del paciente reduciría el rechazo.

El estudio, publicado en Nature Biotechnology, puede comenzar a clausurar un debate que ya lleva casi una década.

Las células madre embrionarias (ESC por sus siglas en inglés: células indiferenciadas, de un embrión de cuatro a cinco días) son multipotentes: tienen la capacidad de convertirse en cualquier célula especializada (proceso que se conoce como diferenciación), desde las neuronas hasta las células de la piel. Poseen, además, la característica de auto-renovarse, por lo cual juegan un papel central en el desarrollo normal, en el mantenimiento del organismo y en la reparación de lesiones.

En 2006 Shinya Yamanaka descubrió cómo manipular células de adultos hasta un estado en el cual cobraran la potencialidad de las células madre: ese descubrimiento lo hizo merecer el Premio Nobel y causar una división nunca zanjada en la comunidad científica. Por un lado, algunos aseguran que las ESC son las únicas que se pueden convertir en todo tipo de células y tejidos. Por otro lado, algunos sostienen que las células madre pluripotentes inducidas (iPSC por sus siglas en inglés: células adultas especializadas reprogramadas como células madre) también tienen esa capacidad.

"Las ESC tienen un potencial enorme para la investigación básica, análisis de drogas, modelos de estudio de enfermedades y medicina regenerativa", dijo a Infobae uno de los investigadores que participó del experimento, Jiho Choi. "Sin embargo, muchas barreras éticas y técnicas previenen a aplicación de ESC en estas aéreas. El uso de iPSC sortea esas barreras, pero ha habido mucho debate sobre si las iPSC son equivalents en el plano molecular y funcional de las ESC. Algunos estudios han sugerido que iPSC y ESC son fundamentalmente diferentes, mientras que otros estudios han concluido que los dos tipos de células son similares".

El estudio, "A Comparison of Genetically Matched Cell Lines Reveals The Equivalence of Human iPSCs and ESCs" ("Una comparación de líneas de células genéticamente coincidentes revela la equivalencia entre iPSC y ESC"), parece inclinar la balanza hacia el segundo grupo.

LEA MÁS:

"Creemos que la causa de esta discrepancia podrían ser los orígenes genéticos de las células que se usa en esos experimentos", sintetizó Choi, "por lo cual nos preparamos para comparar ESC e iPSC genéticamente iguales".

Comparar células madre generadas artificialmente con las embrionarias es una prueba difícil, ya que provienen de fuentes distintas: "Las ESC y las iPSC se originan, respectivamente, en embriones y en células somáticas de adultos", explicó Choi. "Por eso, generar líneas celulares genéticamente idénticas es un desafío técnico".

La razón: tienen un origen genético diferente, y esa diferencia interfiere en los resultados de la comparación. No se puede saber con certeza si las variaciones se deben al proceso de reprogramación de las iPSC o a las diferencias de sexo, raza o herencia de las dos células.

Para evitar ese problema, Konrad Hochedlinger, director del HSCI y autor principal del estudio, decidió analizar ESC e iPSC genéticamente iguales. De ese modo se eliminaba la diferencia ancestral, y cualquier variación se podría atribuir sin dudas al proceso de reprogramación.

Choi, integrante también del laboratorio de Hochedlinger, hizo células de piel a partir de células madre, y luego reprogramó esas células de piel así generadas como iPSC.

"Diferenciamos ESC masculinas en fibroblastos [la célula más común y menos especializada del tejido conjuntivo, con gran capacidad para diferenciación] y luego reprogramamos esos fibroblastos como iPSC. Al hacerlo pudimos generar ESC e iPSC genéticamente iguales", dijo.

Entonces se realizó la secuencia genética de las dos clases de células (las ESC originales y las iPSC resultantes del doble proceso) para ver si existían diferencias.

Otros investigadores de Harvard, Soohyun Lee y Peter Park, especialistas en análisis computacional y estadístico de alta transferencia de datos, realizaron la comparación. Al encontrar una diferencia de casi 50 genes entre 20.000 —"ruido en la transcripción" de la secuencia, según definió Park en el comunicado de prensa de Harvard—, llegaron a la conclusión de que las células embrionarias y las células adultas que se convierten en multipotentes son idénticas.

Choi lo explicó a este medio: "Cuando comparamos la transcripción genética de las dos clases de células estudiadas, no pudimos encontrar ninguna expresión diferencial genetica consistente entre ESC e iPSC". Más aún: las dos líneas celulares no mostraron diferencias funcionales cuando se convirtieron en otras células como progenitores neuronales. "Según estos resultados, con control del origen genetico, concluimos que las ESC y las iPSC son molecular y funcionalmente equivalentes", dijo Choi.

Una vez establecida esa identidad, los investigadores evaluaron las propiedades funcionales de las ESC y las iPSC: "Al usar esas líneas celulares, y luego de considerar un número de variables técnicas y biológicas, hallamos que las ESC y las iPSC son equivalentes", dijo Hochedlinger. Queda por analizar, sin embargo, la gama de las aplicaciones prácticas reales: en cuáles aspectos las células de adultos reprogramadas pueden reemplazar a las embrionarias, y en cuáles no. "Las células embrionarias son un punto de referencia importante todavía", agregó el investigador. "En ese camino, este estudio aumenta la valoración de las iPSC".

—¿Cuál es la importancia principal de este hallazgo? —preguntó Infobae a Choi.

—Creemos que nuestros resultados ofrecen una explicación sobre las razones por las cuales ha existido tanta discusión alrededor de la equivalencia entre ESC e iPSC. Esperamos que nuestros hallazgos ayuden a llevar las iPSC a la práctica clínica, y que podamos comenzar a utilizar su potencial terapéutico.