FUNDACION LAES: Investigadores a un paso de instaurar terapias con células madre para la Esclerosis Multiple y otros trastornos de la Mielina

Publicado el 25 de octubre 2012

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Cuando inició la era de la medicina regenerativa hace más de tres décadas, la posibilidad de recuperar las poblaciones de células destruidas por la enfermedad fue vista por muchos como la próxima revolución en la medicina. Sin embargo lo que siguió resultó no ser un salto directo a la atención clínica, sino más bien un largo y tedioso camino llevado a cabo en laboratorios de todo el mundo, camino necesario para dominar la complejidad de las células madre y luego emparejar sus capacidades y atributos con enfermedades específicas.

En un artículo de revisión que aparece hoy en la revista Science, los científicos Steve Goldman, MD, Ph.D., Maiken Nedergaard, Ph.D., y Martha Windrem, Ph.D., de la University of Rochester Medical Center, sostienen que los investigadores están ahora en el umbral de aplicación humana de las terapias con células madre para una clase de enfermedades neurológicas conocidas como trastornos de la mielina - una larga lista de enfermedades que incluyen enfermedades como la esclerosis múltiple, accidentes cerebrovasculares, daños de la sustancia blanca, parálisis cerebral, demencias y ciertos trastornos infantiles raross pero fatales, llamados Leucodistrofias.

"La biología de células madre ha progresado de muchas maneras durante la última década, y muchas oportunidades potenciales para la traducción clínica han surgido", dijo Goldman. "En particular, para las enfermedades del Sistema Nervioso Central, que han demostrado ser difíciles de tratar debido a la gran complejidad celular del cerebro, que postula que los tipos de célula más simple nos puede proporcionar las mejores oportunidades para la terapia celular".

El factor común en los trastornos de la mielina es una célula llamada oligodendrocitos. Estas células presentan, o se crean, por otra célula que se encuentra en el sistema nervioso central llamada la célula progenitora glial. Tanto los oligodendrocitos y sus células "hermanas" - llamadas astrocitos - Comparten el mismo padre y cumplen funciones esenciales de apoyo en el Sistema Nervioso Central.

Los Oligodendrocitos producen la mielina, una sustancia grasa que aísla las conexiones fibrosas entre las células nerviosas que se encargan de la transmisión de señales a través del cuerpo. Cuando células productoras de mielina se pierden o se dañan en enfermedades como la Esclerosis Múltiple y lesiones de la médula espinal, las señales que viajan entre los nervios se debilitan o incluso se pierden. Los astrocitos también juegan un papel esencial en el cerebro. Largamente subestimados, ahora se entiende que los astrocitos son críticos para la salud y la función de señalización de los oligodendrocitos así como de las neuronas.

Las células gliales progenitoras y su descendencia representan una diana prometedora para terapias con células madre, ya que - a diferencia de otras células en el Sistema Nervioso Central -son relativamente homogénea y más fáciles de manipular y se trasplantan-. En el caso de los oligodendrocitos, varios estudios en animales han demostrado que, una vez trasplantadas, estas células se dispersarán y empezarán a reparar o "remielinizar" zonas dañadas.

"La Disfunción de las células gliales cuenta para un amplio espectro de enfermedades, algunas de las cuales - como la degeneración de la sustancia blanca en el envejecimiento - son mucho más frecuentes de lo que se creía", dijo Goldman. "Sin embargo, las células gliales progenitoras son relativamente fáciles de trabajar, sobre todo ya que no hay que preocuparse por el restablecimiento de un punto preciso para conexiones punto a punto, como debemos hacerlo con las neuronas. Esto nos da la esperanza de que podamos empezar a tratar las enfermedades de las células de un trasplante directo de células progenitoras competentes ".

Los científicos han llegado a este punto, según los autores, debido a una serie de avances importantes. Mejoras en las tecnologías de imagen - escáneres de resonancia magnética avanzados - ofrecen ahora un mayor conocimiento y claridad de los daños específicos causados en el Sistema Nervioso Central ocasionadosipor trastornos de la mielina. Estas tecnologías también permiten a los científicos a seguir con precisión los resultados de su labor.

Aún más importante, los investigadores han superado numerosos obstáculos y logrado avances significativos en su capacidad para manipular y manejar estas células. El Laboratorio de Goldman en particular, ha sido un pionero en la comprensión de las señales químicas precisas necesarias para persuadir a las células madre en la fabricación de células gliales progenitoras, así como las necesarias para "instruir" a estas células a hacer oligodendrocitos o astrocitos. Su laboratorio ha sido capaz de producir estas células a partir de un número de diferentes fuentes - incluyendo "reprogramación" de células de la piel, una tecnología que tiene la ventaja de que emparejan genéticamente las células trasplantadas al donante. También han desarrollado técnicas para clasificar estas células únicas basadas en la identificación de marcadores, un paso crítico que garantiza la pureza de las células empleadas en el trasplante y la reducción del riesgo de formación de tumores.

El Laboratorio de Nedergaard ha estudiado la integración de estas células en las redes neurales, así como en la formación de imágenes su estructura y función en el sistema nervioso adulto. Juntos, los dos laboratorios han desarrollado modelos tanto de la actividad neural humana como de la enfermedad en animales trasplantados con células progenitoras gliales, lo que permite evaluar a las células neuronales en el contexto del cerebro adulto vivo - en contraposición a un tubo de ensayo-. Este trabajo ya ha abierto nuevos caminos potenciales en el modelado y tratamiento de la enfermedad glial humana.

Todos estos avances, sostienen los autores, han acelerado la investigación hasta el punto que los estudios en humanos para los trastornos de la mielina están a la mano. Por ejemplo, las enfermedades como la Esclerosis Múltiple, que se benefician de una nueva generación de estabilización con anti-inflamatorios no esteroideos, pueden ser un objetivo especialmente atractivo para las terapias basadas en células progenitoras que podrían servir para reparar el daño, ahora permanente e intratable que produce la enfermedad al Sistema Nervioso Central. Del mismo modo, los autores señalan que esta terapia sería util para un número de enfermedades infantiles de la sustancia blanca que ahora aparecen como candidatas paral tratamiento basado en células.

"Hemos desarrollado una gran cantidad de información acerca de estas células y la forma de producirlas", dijo Goldman. "Somos conscientes de las diferentes poblaciones celulares, sus perfiles genéticos, y cómo se comportan en la cultura y en una variedad de modelos animales. También tenemos una mejor comprensión de los entornos de las enfermedades de destino que nunca antes, y además las tecnologías radiológicas para seguir cómo van los pacientes tras el trasplante. La entrada a los ensayos clínicos de esta Terapia para los trastornos de la mielina es realmente sólo una cuestión de recursos en este punto. "

Notas acerca de la investigación con células madre

Contacto: Mark Michaud - Universidad de Rochester Medical Center

Fuente: Universidad de Rochester Medical Center comunicado de prensa

Fuente de la imagen: La imagen Neurona es adaptada de imagen URMC comunicado de prensa

Investigación original: Extracto de "Tratamiento con progenitores de células gliales y modelado de Enfermedades Neurológicas", de Steven A. Goldman, Maiken Nedergaard, y Martha S. Windrem en Ciencias 26 de octubre 2012 491-495 doi: 10.1126/science.1218071