Una nueva herramienta permite reprogramar células adultas a células madre en ratones
Por primera vez, los investigadores logran transformar células adultas en células madre en ratones no modificados genéticamente mediante virus adenoasociados (AAV). Los resultados del estudio demuestran la versatilidad que ofrece esta nueva tecnología de reprogramación, abriendo la puerta a un sinfín de posibilidades en el campo de la medicina regenerativa y del cáncer.
Investigadores del Vall d’Hebron Instituto de Oncología (VHIO) logran transformar por primera vez células adultas especializadas en células madre, en ratones no modificados genéticamente. El hallazgo reside en el desarrollo de una nueva tecnología basada en el uso de vectores virales adenoasociados (AAV), que supone una importante mejora sobre los sistemas utilizados hasta ahora para reprogramar células in vivo.
El estudio, cuya primera autora es la Dra. Elena Senís como resultado de su Tesis doctoral, se publicó ayer en la revista Nature Communications y lo ha liderado el Hospital Universitario de Heidelberg (Alemania), el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y el grupo de Plasticidad Celular y Cáncer del VHIO dirigido por la Dra. María Abad.
Las células madre son células especiales y únicas por dos razones: por un lado son inmortales y proliferan de forma ilimitada; y por el otro son capaces de diferenciarse y crear cualquier tipo de tejido. Estas dos características las convierten en un elemento de gran valía para la medicina regenerativa y el estudio del cáncer. Mediante ingeniería genética, los científicos han generado una herramienta de reprogramación in vivo altamente eficiente. En primer lugar se empaquetan dentro de virus adenoasociados (AAV) cuatro genes necesarios para inducir la pluripotencia de una célula diferenciada: Oct-3/4 (O), Klf4 (K), Sox2 (S) y c-Myc (M) o genes OKSM. Una vez encapsulados los genes OKSM dentro de los vectores virales, estos se administran a ratones. Cuando los genes OKSM se expresan en una célula adulta, borran su programa de especialización convirtiéndola en una célula pluripotente.
El éxito de este trabajo radica en que, por primera vez, esta reprogramación se hace en animales no modificados genéticamente. Esto es posible gracias al uso de AAV, que son virus inocuos y seguros para su aplicación en mamíferos.
Los órganos del futuro
“Imagina que pudiéramos enviar estos virus solo al corazón y no a otros órganos”, plantea la Dra. Elena Senís, investigadora postdoctoral del grupo de Plasticidad Celular y Cáncer del VHIO, y primera autora del trabajo. “Seríamos capaces de regenerar células cardíacas tras un infarto. Con esta nueva herramienta estamos más cerca de hacerlo realidad”.
Las ventajas de este nuevo sistema de reprogramación in vivo son múltiples. En primer lugar, no requiere trabajar con animales transgénicos. Además, modificando la envoltura de los virus AAV se consigue dirigirlos específicamente a cualquier célula u órgano de interés. En tercer lugar, esta tecnología permite tener un mayor control de la expresión de los genes OKSM y por tanto, una mayor regulación del proceso de desdiferenciación de las células adultas. Por último, la vía de administración mediante una inyección periférica facilita su aplicación clínica en comparación con otras técnicas que producen efectos adversos.
Las células madre y el cáncer
Los investigadores también han conseguido reprogramar células adultas in vivo prescindiendo de uno de los cuatro genes OKSM: el gen c-Myc (M), un oncogén alterado en la práctica totalidad de los tumores. La reprogramación in vivo también es una herramienta de gran potencial para esclarecer los mecanismos moleculares y celulares que llevan una célula adulta sana a desdiferenciarse y proliferar de forma masiva. “Algunos estudios señalan las células madre tumorales como las responsables de la agresividad de los tumores, así como de la resistencia que adquieren a ciertas terapias y de su capacidad de recurrencia”,explica la Dra. Senís. “Ahora, con este nuevo sistema podremos estudiar en profundidad cuál es la influencia del proceso de desdiferenciación celular en modelos in vivo de cáncer”.
El desarrollo de terapias dirigidas a las células madre tumorales podría mejorar la supervivencia de algunos cánceres. “Herramientas tan versátiles como la reprogramación in vivo con virus adenoasociados allanan el camino a futuros posibles tratamientos oncológicos con las células madre tumorales en el punto de mira”, concluye la Dra. Senís.