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Avance: los científicos crean células madre embrionarias sin embriones
Investigadores del Hospital Brigham and Women's, en colaboración con investigadores de Japón, descubrieron una forma de cambiar las células madre adultas a su estado embrionario original al exponerlas a ambientes con poco oxígeno y ácidos. Esto es según un estudio publicado recientemente en la revista Naturaleza.
El equipo de investigación, incluido el autor principal, el Dr. Charles Vacanti, del Hospital Brigham and Women's, dice que sus hallazgos algún día podrían conducir a la creación de células madre embrionarias específicas para cada individuo sin la necesidad de manipulación genética.
Las células madre embrionarias humanas son pluripotentes, lo que significa que pueden cambiar a muchos tipos de células diferentes en el cuerpo.
Las células madre ya se han utilizado para el tratamiento de muchas condiciones de salud. El año pasado, Noticias médicas hoy informaron sobre un estudio que revela que los científicos habían desarrollado piel artificial a partir de células madre del cordón umbilical.
Otra investigación ha detallado el uso de células madre para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, trastornos cerebrales y enfermedades de la sangre.
La investigación con células madre ha planteado preocupaciones éticas en el pasado, ya que la extracción de células madre embrionarias humanas de un embrión de 4 o 5 días de edad puede llevar a su destrucción.
En 2006, los científicos crearon células madre pluripotentes inducidas (iPS), una alternativa a la recolección de células madre embrionarias. Esto implica cambiar una célula madre adulta a su estado pluripotente manipulando genéticamente las células con ADN.
La mayoría de los científicos ahora usan iPS para investigación. Sin embargo, a diferencia de las células madre embrionarias humanas que pueden crecer en cualquier tipo de célula madura, las células adultas solo pueden crecer en tipos específicos de células, por lo que su uso es limitado.
Células adultas maduras expuestas a diferentes ambientes para alcanzar el estado embrionario
El equipo de investigación se inspiró en la capacidad de un callo de planta: una colección de células de plantas que crecen en una nueva planta después de lesionarse en una planta existente.
Los investigadores pensaron que este proceso podría aplicarse a células madre adultas maduras. Presumieron que una vez que una célula madre adulta se había convertido en un cierto tipo de célula, podría verse obligado a cambiar nuevamente a través de un proceso natural.
Con esto en mente, los investigadores expusieron múltiples células madre maduras adultas a entornos traumáticos, con poco oxígeno y ácidos hasta que casi habían muerto.
Descubrieron que, en pocos días, estas células maduras sobrevivían y cambiaban a un estado equivalente al de una célula madre embrionaria.
Al comentar sobre estos hallazgos, el Dr. Vacanti dice:
"Puede que no sea necesario crear un embrión para adquirir células madre embrionarias. Nuestros hallazgos de investigación demuestran que la creación de una célula madre pluripotente autóloga - una célula madre de un individuo que tiene el potencial de ser utilizado para un propósito terapéutico - sin un embrión , es posible.
El destino de las células adultas puede convertirse drásticamente exponiendo las células maduras a un estrés o lesión externos. Este hallazgo tiene el potencial de reducir la necesidad de utilizar células madre embrionarias y células iPS manipuladas con ADN ".
Crecimiento de tejido de células madre pluripotentes en ratones
Usando células sanguíneas maduras de ratones transgénicos de proteína verde fluorescente (GFP +) (ratones genéticamente modificados que se iluminan en verde bajo ciertas longitudes de onda de luz), los investigadores expusieron las células a un ambiente ácido.
Descubrieron que, en pocos días, estas células sanguíneas también volvieron a un estado similar al de una célula madre embrionaria y comenzaron a crecer en racimos.
Los investigadores descubrieron que al exponer las células madre adultas maduras a entornos exteriores estresantes, podían volver a su estado embrionario original.
Estos grupos se agregaron al embrión de ratones que no fueron genéticamente modificados con el fin de crear una "quimera", una mezcla de células.
Los investigadores encontraron que los cúmulos de células causaron que los tejidos de GFP + crecieran en todos los órganos de los ratones que se analizaron. Esto confirmó que las células eran pluripotentes.
Los investigadores dicen que sus hallazgos sugieren que al exponer a las células adultas maduras a ambientes externos estresantes, esto podría liberarlas del entorno al que están acostumbradas y hacer que vuelvan a su estado original.
"Nuestros hallazgos sugieren que de alguna manera, a través de un proceso de reparación natural, las células maduras desactivan algunos de los controles epigenéticos que inhiben la expresión de ciertos genes nucleares que dan lugar a la diferenciación", dice Vacanti.
El equipo de investigación dice que si una biopsia de piel o una muestra de sangre de humanos podría mostrar un proceso similar, esto podría conducir a la creación de células madre embrionarias específicas de la persona.
Estas células madre podrían usarse para crear tejido sin agregar ningún material genético externo a las células. Los investigadores señalan que esto podría proporcionar innumerables opciones de tratamiento para los pacientes.
Pero por ahora, el equipo de investigación planea investigar más a fondo los mecanismos en los que las células madre adultas maduras vuelven a un estado pluripotente.
Haruko Obokata, del Hospital Brigham and Women's y primer autor del estudio, agrega:
"Si podemos resolver los mecanismos por los cuales los estados de diferenciación se mantienen y se pierden, podría abrir una amplia gama de posibilidades para nuevas investigaciones y aplicaciones que usan células vivas.
Pero para mí, las preguntas más interesantes serán las que nos permitan obtener una comprensión más profunda de los principios básicos que operan en estos fenómenos ".
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