En busca de una mejor fuente de células madre neuronales
Las CMN pueden reproducirse in vitro sin perder su capacidad para diferenciarse en células nerviosas, astrocitos y oligodendrocitos. No obstante, esta capacidad para producir tipos de neuronas con relevancia clínica es limitada y se va perdiendo de manera gradual durante los cultivos. El propósito general del proyecto financiado con fondos europeos MODNEURDEVDIS (Self-renewal, fate potential and plasticity of human embryonic and induced pluripotent stem cell-derived neural stem cells) consistía en identificar los requisitos de crecimiento y las vías de señalización de las CMN con el fin de optimizar su uso en tratamientos de reemplazo celular. Los principales objetivos eran identificar los cambios epigenéticos que se producen durante el cultivo de CMN y desarrollar nuevas fórmulas para preservar la identidad de estas células. Los investigadores crearon un tipo de cultivo a largo plazo de CMN obtenidas a partir de CM embrionarias humanas como plataforma para realizar un seguimiento de su desarrollo. También se creó una línea de CM con un marcador genético fluorescente que ayudaba a identificar las CMN generadas. El equipo caracterizó distintas clases de CMN en cultivos durante un periodo de doscientos veinte días. Cada uno de estos tipos presentaba diferencias morfológicas, bioquímicas y en su capacidad para desarrollarse en distintas regiones del sistema neuronal de la corteza cerebral. Los investigadores consiguieron aislar células neuroepiteliales tempranas —las CMN más tempranas—, capaces de diferenciarse en numerosas regiones del cerebro. Cabe destacar que, de manera conjunta, todos estos tipos de células podían reconstruir las regiones cerebrales que se conforman durante el proceso completo de desarrollo cortical. Los socios crearon una base de datos que recoge las diferencias epigenéticas de los distintos tipos de CMN que forman la corteza y validaron la información utilizando tecnologías de inactivación. Esta labor se materializó en un listado concluyente de genes específicos que se activan o inhiben durante la creación de tipos concretos de CMN. A modo de prueba de validación final, los científicos emplearon pequeñas moléculas para activar o desactivar vías de señalización. Esta línea de la investigación propició el mayor logro del proyecto: la elaboración de un protocolo optimizado y eficaz para la creación de CMN corticales purificadas de relevancia clínica a partir de CM embrionarias humanas. El equipo corroboró la validez de este método con CM pluripotentes tanto de ratones como humanas y en una variedad de procesos de diferenciación neuronal. Los hallazgos se extrapolaron a un método desarrollado recientemente de creación de organoides cerebrales, esto es, unas estructuras tridimensionales que emulan los aspectos fundamentales de la corticogénesis en la salud y la enfermedad. Al margen de brindar conocimientos biológicos fundamentales, contar con CMN bien definidas facilitará el modelado del desarrollo humano normal y la delineación de la patogénesis de enfermedades neurodegenerativas. A largo plazo, esas líneas podrían encontrar también uso en el descubrimiento de fármacos.
Palabras clave
Células madre neuronales, MODNEURDEVDIS, autorregeneración, vías de señalización, epigenético
