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Biotecnología

Un tratamiento proteínico que repara los daños cardiacos

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El tratamiento provoca que las células del músculo cardiaco adultas proliferen y que la función cardiaca se vea mejorada.

  • por Amanda Schaffer | traducido por Francisco Reyes
  • 24 Julio, 2009

Mediante la inyección de una proteína en ratones con lesiones de corazón, un grupo de investigadores de Boston han demostrado que es posible hacer proliferar las células de músculo de corazón adultas y mejorar la función cardiaca. Este método podría finalmente ser de gran valor para los pacientes que han sufrido un ataque al corazón y que han perdido células de músculo cardíaco, así como algunas funciones cardíacas, especialmente debido que las terapias existentes no son capaces de regenerar o restaurar este tipo de células.

Varios grupos de investigación de envergadura están trabajando en técnicas que permitan regenerar el tejido del corazón o reforzar la función del corazón mediante el uso de células madre, y algunos de estos proyectos han alcanzado la fase de pruebas clínicas. El trabajo del equipo de Boston, dirigido por Bernhard Kühn en el Hospital Infantil de Boston, se centra en la estimulación de las células del corazón adultas, un método alternativo que podría, en teoría, conducir a unos tipos de tratamientos menos invasivos y menos caros.

El trabajo de Kühn “resulta muy interesante” puesto que consiste en utilizar “una terapia de proteínas para conseguir la regeneración cardiaca,” afirma Roger Hajjar, director del centro de investigación cardiovascular del Centro Médico Mount Sinai en Nueva York, y que no estuvo involucrado en la investigación.

Durante años, el dogma prevaleciente era que las células cardíacas adultas no se regeneraban. Sin embargo, algunos investigadores han demostrado que algunas células cardíacas son, en realidad, capaces de dividirse. No obstante, después de sufrir un ataque al corazón, no proliferan lo suficiente como para reparar el daño resultante. El estudio de Kühn sugiere que existe un método novedoso mediante el que se podrían estimular y que llevaran a cabo la reparación.

En un estudio publicado hoy en la revista Cell, Kühn y sus colegas mostraron por primera vez que una proteína llamada neuregulin1 es capaz de provocar que células de músculo cardíaco totalmente maduras provenientes de ratones se dividan y proliferen en una placa de petri. Después, los investigadores inyectan esta proteína en ratones con daños cardíacos. Después de 12 semanas de inyecciones diarias, los corazones de los animales mostraron menos hipertrofia, o agrandamiento, y su función mejoró. Por ejemplo, los corazones poseían alrededor de un 10 por ciento de incremento en la fracción de expulsión—la fracción de sangre que se bombea fuera del ventrículo izquierdo con cada latido. El tratamiento “no hizo que el daño desapareciese completamente,” afirma Kühn, “pero sí consiguió que el corazón funcionase significativamente mejor.”

De aquí al futuro, una de las preocupaciones potenciales es que el equipo de Kühn haya inyectado la proteína a nivel sistémico, lo que significa que viajó a través del cuerpo del animal. Además de las células del corazón, las células en el pecho y el sistema nervioso también expresan receptores para la proteína terapéutica, lo que aumenta el riesgo de división celular  no deseada. “Nos preocupaba que los ratones tratados acabasen desarrollando tumores de mama o produciendo leche,” afirma Kühn. “No observamos ninguna anomalía cuando analizamos las mamas a nivel macroscópico. No obstante, tenemos previsto estudiar los tejidos del pecho y los nerviosos,” de forma más detallada en las próximas investigaciones, afirma. Una terapia que pudiese inyectarse directamente en la sangre sería más fácil de administrar, y también más económica, señala.

Sin embargo, hay quienes afirman que las inyecciones a nivel sistémico serían demasiado peligrosas en las personas, especialmente debido a que las células del cáncer puede que ya estén presentes en algunos pacientes. Si esta terapia sigue adelante, sería “extremadamente importante que pudiésemos distribuir la proteína a nivel local,” afirma Hajjar.

Unos cuantos estudios previos también han mostrado que las proteínas inyectadas en los modelos animales pueden provocar la división de las células de corazón adultas y mejorar la función cardíaca. En 2007, Kühn descubrió que una molécula distinta, una proteína llamada periostín, también provocaba que algunas células de músculo cardíaco proliferasen, con la consiguiente mejora de las funciones del corazón. En 2006, otro grupo del Hospital Infantil de Boston utilizó un régimen con una proteína llamada factor de crecimiento de los fibroblastos y descubrió que también generaba la proliferación de las células del corazón, reducía las cicatrices y mejoraba las funciones.

No obstante, la mayoría de los estudios animales y humanos se han enfocado en varios tipos de células madre. Muchos investigadores creen que el corazón adulto contiene un pequeño número de células madre específicas de un tipo de tejido, lo que potencialmente podría jugar un papel en la regeneración y reparación. Piero Anversa, del Brigham and Women’s Hospital en Boston, recientemente comenzó la primera fase de pruebas de un método mediante el que las células madre cardíacas se aíslan de los pacientes, son expandidas en el laboratorio, y después se vuelven a inyectar. Anversa ha demostrado que un cóctel de factores de crecimiento, inyectado en perros, provoca que las células madre cardíacas nativas se diferencien en células maduras y mejoren la función cardíaca. Mientras tanto, Eduardo Marban, director del Instituto Cardíaco Cedars-Sinai en California, ha sido el primero en desarrollar una técnica relacionada. Su equipo extrae pequeñas piezas de tejido de los corazones de los pacientes, cultiva una colección de células, incluyendo células madre cardíacas, y después inyecta las célula en las arterias coronarias de los pacientes. Este estudio también está en la primera fase de pruebas.

Otros investigadores se están centrando en células madre derivadas de médula espinal. Y en otro estudio llevado a cabo en cerdos y, de forma preliminar, en humanos, el uso de terapias celulares a partir de células madre ha logrado mejorar la función cardíaca.

Una de las ventajas de la terapia de células es que las células se podrían administrar con menos frecuencia, en teoría, que un medicamento o una terapia de proteínas, afirma Joshua Hare, director del Instituto Interdisciplinar de Células Madre en la Universidad de Miami, aunque su administración también sería, probablemente, más invasiva. Existen varios métodos con terapia de células que se encuentran en fases avanzadas dentro del proceso de investigación y, potencialmente, podrían estar disponibles próximamente.

Aún así, puede que se dé algún tipo de solapamiento entre la forma en que la terapia de proteínas y la de células afectan al corazón. Algunos de los beneficios de la terapia de células puede que provengan de estimular las vías endógenas similares, o quizá las mismas vías, que Kühn está estimulando, afirma Hare. Es posible que parte de la biología subyacente sea similar, añade, y “simplemente tenemos que encontrar la mejor forma de manipular todo esto.”

Biotecnología

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