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Uncovering targets for ex vivo expansion of hematopoietic stem cells to enhance cell therapies of blood disorders

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Circulación sanguínea: cómo sacar partido de nuestro suministro de células madre

Las células madre no son solo la base de tratamientos antineoplásico que salvan vidas, sino que además proporcionan métodos nuevos para curar enfermedades genéticas. Aprender a fabricarlas en masa constituye un paso esencial para sacar partido de su potencial.

Salud

Cada año, más de treinta mil pacientes en Europa reciben un trasplante de células madre. Sin embargo, tal como ocurre con todos los trasplantes, existe una escasez crónica de donantes adecuados. El proyecto UNEXPECTED, respaldado por el Consejo Europeo de Investigación, abordó este problema inveterado al examinar cómo se pueden cultivar células madre fuera del cuerpo humano. El trasplante de células madre no solo constituye un tratamiento para neoplasias hemáticas, sino que también se está convirtiendo en un tratamiento más sofisticado, comenta Jonas Larsson, coordinador del proyecto. «La edición genética permite corregir enfermedades genéticas con células madre. Si se puede corregir a nivel de una célula madre, se podría corregir todo el sistema». Con todo, para que el tratamiento tenga éxito y sea sostenible, se necesita poder multiplicar nuestras reservas disponibles de células madre. Esto representa un problema, ya que las células madre cultivadas maduran y se diferencian rápidamente, con lo que pierden sus propiedades beneficiosas de células madre. «He aquí el verdadero reto. Las células madre tienen un potencial enorme cuando se trasplantan, pero en el momento en que están en una placa de Petri comienzan a perderlo», agrega Larsson. Larsson trabajó con un equipo de investigadores en la Universidad de Lund con el fin de identificar las principales redes reguladoras que mantienen las células madre en un estado indiferenciado.

Cribado genético

Para averiguar cuáles podrían ser, Larsson y sus colaboradores expusieron grupos de células madre a partículas víricas que portan inhibidores genéticos mediados por interferencia por ARN (ARNi) y CRISPR. Cada partícula vírica infectaba una célula, se dirigía a un único gen y dejaba una etiqueta molecular reveladora. «En cierto modo, la herramienta de cribado es sencilla, ya que la ruta predeterminada para estas células es la diferenciación —explica Larsson—. Lo único que tenemos que hacer es buscar células que no se diferenciaron y determinar cuál fue la alteración genética que permitió que la célula mantuviera su capacidad». El proceso permitió identificar más de una docena de genes de interés cuya expresión o silenciamiento puede ayudar a las células madre a no diferenciarse. Para los genes que formaban parte de rutas de señalización conocidas, Larsson y su equipo emplearon fármacos inhibidores comerciales que podrían modificar la actividad del gen. El objetivo último no es editar los genes de las células madre, sino desarrollar un protocolo que evite que las células madre se diferencien en un cultivo. A continuación, estas sustancias farmacéuticas se eliminan de las células antes de implantarlas. Para asegurarse de que las células madre cultivadas conservaban su capacidad, Larsson también las trasplantó a ratones. «Los marcadores superficiales de las células madre informan sobre su capacidad, pero la prueba perfecta consiste en demostrar que pueden regenerar la sangre en un individuo trasplantado», aduce el investigador.

Pistas sobre el cáncer

Los resultados obtenidos por Larsson y sus colaboradores son muy prometedores, y el grupo ya ha publicado varios artículos sobre la investigación. El equipo identificó varios genes que impiden el crecimiento de las células madres en un cultivo y que puede silenciarse con fármacos inhibidores. El trabajo también permitió desvelar el papel de varios genes en células cancerosas. «Una célula madre en expansión equivale, hasta cierto punto, a una célula cancerosa ya que las dos tienen un potencial ilimitado para crecer, por lo que algunos de estos genes tienen una importancia fundamental para los tumores, sobre todo para las neoplasias hemáticas —señala Larsson—. Esto no formaba parte del objetivo original, pero es un resultado muy interesante». En la actualidad, Larsson trabaja para evaluar de una forma más rigurosa diferentes dianas identificadas por el equipo, así como para determinar si pueden pasar con seguridad a los ensayos clínicos. El grupo también ha descubierto varios identificadores únicos a partir de los cribados de ARNi y su objetivo es poder comercializarlos.

Palabras clave

UNEXPECTED, célula madre, sangre, donante, trasplante, gen, fármacos inhibidores, ARNi, CRISPR

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