Investigadores del CNIO han descrito un nuevo protocolo que impulsa in vitro e in vivo el potencial de las células madre para especializarse en células adultas de distintos tipos mediante la introducción de una molécula, el microRNA 203. Estos resultados pueden optimizar la medicina regenerativa en afecciones musculares o alteraciones del sistema nervioso.
Desde hace años, las células madre se han convertido en una gran esperanza para la medicina regenerativa. En la última década varios estudios han mostrado que este tipo de células, con la capacidad de generar una variedad de tipos celulares diferentes, pueden aplicarse para alteraciones del sistema nervioso o patologías musculares.
Esta idea, premiada con el Nobel de Fisiología y Medicina en 2012, posee ciertas limitaciones. Una de las restricciones principales en la aplicación de estas terapias es la calidad de las células madre que se pueden generar en el laboratorio, lo que dificulta su utilización con fines terapéuticos.
Ahora, un equipo del Grupo de División Celular y Cáncer del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), liderado por Marcos Malumbres, ha descubierto una nueva tecnología, sencilla y rápida, que impulsa in vitro e in vivo el potencial de las células madre para especializarse en células adultas. Los resultados se publican esta semana en The EMBO Journal.
“En los últimos años, se han propuesto varios protocolos para obtener células madre reprogramadas en el laboratorio a partir de células adultas, pero muy pocos para mejorar las células de las que ya disponemos”, explica María Salazar-Roa, investigadora del CNIO y primera autora del estudio.
“El método que hemos diseñado es capaz de aumentar notablemente la calidad de las células madre obtenidas por cualquier otro protocolo, favoreciendo así la eficacia en la producción de tipos celulares especializados”, añade.
Cuerpo embrionario de ratón con múltiples tipos celulares (marcados en diferentes colores) generado en cultivo después de la expresión de miR-203 en células madre. / CNIO
Los investigadores localizaron un tipo de secuencia de ARN, denominado microRNA 203, que se encuentra en los estados embrionarios más tempranos –antes de la implantación del embrión en el útero materno, cuando las células madre tienen su máxima capacidad para generar distintos tejidos–.
Cuando añadieron esta molécula a células madre en el laboratorio, descubrieron que eran capaces de mejorar significativamente su capacidad para convertirse en otros tipos celulares. Para corroborarlo, usaron células madre de origen humano y murino, además de ratones modificados genéticamente.
“Los resultados han sido espectaculares, tanto en células de ratón como en células humanas. La aplicación de este microRNA durante solo 5 días impulsa el potencial de las células madre en todos los escenarios probados y mejora su capacidad para convertirse en otras células especializadas, incluso meses más tarde de haber estado en contacto con el microRNA”, indica Salazar-Roa.
Según el trabajo, las células modificadas por este nuevo protocolo tienen una mayor eficiencia en la generación de células cardiacas funcionales, abriendo la puerta a la mejora en la generación de distintos tipos celulares necesarios para el tratamiento de enfermedades degenerativas. “Para llevar este activo a la clínica, es necesaria ahora la colaboración con laboratorios o empresas que quieran explotar esta tecnología en cada caso específico”, concluye Malumbres.
Referencia:
Transient exposure to miR-203 enhances the differentiation capacity of established pluripotent stem cells. María Salazar-Roa, Marianna Trakala, Mónica Álvarez-Fernández, Fátima Valdés-Mora, Cuiqing Zhong, Jaime Muñoz, Yang Yu, Timothy Peters, Osvaldo Graña-Castro, Rosa Serrano, Elisabet Zapatero-Solana, María Abad, María J. Bueno, Marta Gómez de Cedrón, José Fernández-Piqueras, Manuel Serrano, María Blasco, Da-Zhi Wang, Susan Clark, Juan Carlos Izpisúa-Belmonte, Sagrario Ortega and Marcos Malumbres (EMBO J, 2020). DOI: 10.15252/embj.2019104324
El estudio ha sido financiado por diversas entidades nacionales como la Asociación Española contra el Cáncer, la Fundación La Caixa, la Comunidad de Madrid, la Fundación Botín y el Banco Santander y el Ministerio de Ciencia e Innovación. También han participado entidades internacionales como la National Breast Cancer Foundation/Cure Cancer Australia Foundation y National Health and Medical Research Council (Australia), la Worldwide Cancer Research (UK) y la G. Harold and Leila Y. Mathers Charitable Foundation.
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