El método establece una forma eficaz de crear células funcionales. Al ser trasplantadas a ratones y ratas con daños cerebrales y problemas de movimiento parecidos a los del Parkinson, las células se integraron en el cerebro y funcionaron con normalidad, revirtiendo los problemas motores del animal.
El descubrimiento coloca a los investigadores un paso más cerca de probar una terapia derivada de células madres en pacientes con esta enfermedad. “Finalmente tenemos una célula que parece sobrevivir y funcionar y una fuente de células que es fácilmente escalable”, afirma Lorenz Studer, investigador del Instituto Sloane Kettering y autor senior del nuevo estudio. “Eso nos hace optimistas respecto al potencial de que esto se pueda usar en pacientes en el futuro”.
Esta investigación también pone de relieve los retos planteados a la hora de generar células para terapias de sustitución de tejidos, demostrando que sutiles diferencias respecto a cómo se crean las células pueden tener un impacto tremendo sobre cómo de bien funcionan una vez implantadas.
Muchos de los síntomas de la enfermedad de Parkinson, que incluyen temblores, rigidez muscular y pérdida del equilibrio, están relacionados con una pérdida de dopamina en el cerebro. Si bien existen medicamentos que reemplazan parte de la química perdida, no alivian todos los síntomas y pueden perder su eficacia con el paso del tiempo. Los científicos esperan que la sustitución de las células perdidas por otras nuevas proporcione una solución más completa y a largo plazo.
En el nuevo estudio, los investigadores comenzaron con células madre embrionarias humanas, que por definición se pueden diferenciar en cualquier tipo de célula. Para crear un tipo específico de célula en grandes cantidades, los científicos exponen las células madre a un cóctel químico que imita las condiciones que experimentarían durante el desarrollo normal.
Si bien los investigadores que trabajan con células madre ya habían sido capaces de crear neuronas productoras de dopamina partiendo de células madre humanas, estas células tuvieron poco éxito a la hora de aliviar problemas motores en animales diseñados para imitar los que produce el Parkinson. En el año 2009, Studer y otros desarrollaron un método para crear células que imita más fidedignamente la forma en que se forman durante el desarrollo normal. Las células resultantes también llevan una mayor cantidad de los marcadores moleculares que caracterizan las células productoras de dopamina en el cerebro.
nEn el nuevo estudio, publicado el domingo pasado en la revista Nature, el equipo de Studer descubre una forma de crear estas células de forma aún más eficaz. Esto es significativo a la hora de probar la terapia en humanos. Muchos métodos para crear tipos específicos de células son complejos y dan como resultado pequeñas cantidades del producto deseado.
Podrían escalar el proceso para crear la cantidad suficiente de material para transplantar a monos, cuyos cerebros, de mayor tamaño, son más parecidos a los de los humanos que los de otros animales que se usan para hacer pruebas.
Además, los investigadores demostraron que los transplantes de estas células corregían problemas parecidos al Parkinson en ratones y ratas. Tres tipos distintos de funciones motoras “mejoraron espectacularmente al introducir las células”, afirma Studer.
Si bien los dos monos del estudio también tenían daños cerebrales que se parecen a los producidos por el Parkinson, aún no ha pasado el tiempo suficiente como para determinar si los transplantes serán útiles, explica Studer. Tuvieron que pasar cinco meses después del trasplante para que las células produjeran resultados visibles en los roedores.
Estos hallazgos demuestran el reto que supone desarrollar tratamientos basándose en células vivas. “Creo que antes mucha gente pensaba que la terapia celular [para tratar el Parkinson] sería como una bomba biológica productora de dopamina”, afirma Ole Isacson, neurocientífico de la facultad de medicina de la Universidad de Harvard (EE.UU.). “Pero en realidad, requiere una sustitución muy específica de células nerviosas. A menos que tengas un protocolo de diferenciación específico, no conseguirás la recuperación funcional en modelos con roedores”. Isacson no ha estado involucrado en esta investigación, aunque sí que ha colaborado con Studer en otros proyectos.
Los investigadores han usado células madre embrionarias en estos experimentos principalmente porque los tejidos derivados de estas células ya se están usando en pruebas en humanos para tratar lesiones de la médula espinal y ciertos tipos de ceguera. También demostraron que el protocolo funciona sobre células madre pluripotentes inducidas (iPS en sus siglas en inglés), que derivan de células adultas que son devueltas a un estado embrionario usando una combinación de factores genéticos o químicos. Las células iPS se equiparan genéticamente con el donante de células y pueden acabar por proporcionar una fuente preferible de tejido para la terapia. Sin embargo, estas células están más lejos de la experimentación con humanos porque han sido estudiadas menos que las células madre embrionarias.
El equipo de Studer planea ahora crear las células a una escala aún mayor en un laboratorio que cumple con las condiciones impuestas por la Agencia del Medicamento Estadounidense para terapias humanas. “Tenemos que poder crear suficiente cantidad de células para implantar en 100 pacientes”, sostiene Studer. Predice que tardará un año o dos en lograrlo, seguido de extensivas pruebas de seguridad para asegurarse de que las células diferenciadas no se comportan de forma inesperada una vez implantadas.