Ensayos toxicológicos basados en células madre
Las células madre pluripotentes, las células madre embrionarias (ES) y las células madre pluripotentes inducidas (iPS) tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de tejido del organismo. Nuevos papeles para las células madre pluripotentes están apareciendo en la medicina regenerativa y en los diagnósticos in vitro. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea SCR&TOX (Stem cells for relevant efficient extended and normalized toxicology) era emplear líneas de células madre pluripotentes para desarrollar ensayos toxicológicos in vitro. Los métodos convencionales carecen de la sensibilidad necesaria o emplean animales para evaluar la toxicidad y la seguridad de una gran variedad de productos y fármacos. Por medio del empleo de células madre diferenciadas en el tejido de interés, los investigadores del proyecto SCR&TOX se propusieron superar estas deficiencias. Durante la primera fase del proyecto, el equipo de SCR&TOX centró sus esfuerzos en el desarrollo de los recursos necesarios para los ensayos de toxicidad. Para tal fin, se recolectaron y se almacenaron líneas de células ES y iPS humanas en su fase no diferenciada. También se desarrollaron diferentes técnicas, incluyendo la automatización, para obtener líneas de células ES e iPS optimizadas para su uso en ensayos estandarizados. Los investigadores de SCR&TOX diseñaron protocolos adecuados para la diferenciación de células pluripotentes en derivados de cinco linajes celulares relevantes desde el punto de vista toxicológico (hepático, neuronal, cardíaco, cutáneo y muscular). Seguidamente, estos validaron todas las técnicas y los métodos necesarios para desarrollar ensayos eficaces basados en células y su aplicabilidad en células derivadas de células madre pluripotentes. Esta validación incluyó nuevos métodos diseñados para el análisis funcional de respuestas celulares a sustancias potencialmente tóxicas. En la última fase del proyecto, los investigadores de SCR&TOX se propusieron trasladar los ensayos seleccionados basados en células para su aplicación en la industria. La transferencia de las tecnologías de los ensayos desarrollados y validados supuso su adecuación para el funcionamiento a escala industrial. Todos los procedimientos y protocolos normalizados de funcionamiento fueron adaptados a las plataformas industriales, prestando especial atención a la miniaturización y la estandarización. Gracias a los recursos desarrollados por el proyecto, los investigadores lograron reproducir y cuantificar la toxicidad farmacológica específica en diferentes fenotipos celulares. En concreto, estos descubrieron que la toxicidad a dosis repetidas favorecía cambios moleculares diferentes a aquellos que acompañan a una respuesta aguda para la misma dosis de un tóxico. Es más, la reevaluación de la toxicidad miopática de estatinas empleando los ensayos desarrollados por el proyecto revelaron que un efecto citostático podría causar las mialgias crónicas que afectan a pacientes que toman estatinas regularmente. Estos resultados resaltan la importancia clínica de los métodos in vitro desarrollados por el proyecto SCR&TOX.
Palabras clave
Células madre, toxicología, ensayos in vitro, SCR&TOX, ensayos de toxicidad, estatinas
