Conversión de células cutáneas humanas en neuronas funcionales sin usar células madre

Los científicos han logrado convertir las células de la piel humana en neuronas funcionales sin tener que usar ningún tipo de células madre, informaron investigadores de la Universidad de Columbia Medical Center Celda. Este avance podría ofrecer tratamientos efectivos para reemplazar las células de pacientes con enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas.
El método, conocido como reprogramación directa, generaron neuronas a partir de las células de la piel de individuos con enfermedad de Alzheimer de inicio temprano (familiar).
El líder del estudio, Asa Abeliovich, MD, PhD, dijo que las neuronas inducidas difieren significativamente de las hechas de voluntarios sanos, proporcionando una mejor comprensión de cómo se desarrolla la enfermedad.
Hace unos 25 años, los investigadores se dieron cuenta de que las células madre embrionarias podrían ser útiles para reemplazar o regenerar el tejido después de una enfermedad o lesión. Las células madre embrionarias pueden convertirse en cualquier tipo de célula: son pluripotentes. Sin embargo, la investigación con embriones humanos provocó debates éticos, por lo que los investigadores comenzaron a buscar alternativas.
En 2007, los científicos descubrieron cómo reprogramar genéticamente las células de la piel humana para que se conviertan en células iPS (tallo pluripotente), que son similares a las células que son naturalmente pluripotentes. Aun así, la tecnología iPS continuó siendo ineficiente, lenta y compleja. Las células madre pluripotentes también pueden formar tumores.
En 2010, las células de la piel de los ratones se convirtieron directamente en neuronas utilizando proteínas que activan y desactivan los genes (reguladores de la transcripción), lo que da como resultado que ya no es necesario crear células iPS. Esto fue hecho en la Universidad de Stanford.
El Dr. Abeliovich y el equipo se basaron en ese trabajo. Utilizaron una combinación diferente de reguladores de la transcripción, así como muchos factores de soporte neuronal, para convertir las células de la piel humana en neuronas del cerebro anterior. Estas neuronas inducidas son aparentemente las mismas que las ordinarias, dicen los científicos, después de las pruebas electrofisiológicas y los perfiles de expresión génica.
Mostraron que estas neuronas pueden recibir y enviar señales en cultivos de laboratorio cuando se trasplantan al sistema nervioso central (SNC) de ratones. Los autores creen que las neuronas inducidas son capaces de actividad neuronal.
El Dr. Abeliovich dijo:

"La reprogramación directa es fundamentalmente diferente de la fabricación de neuronas con tecnologías iPS. Usando la reprogramación directa, podría, en teoría, tomar las células de la piel de alguien y en un par de semanas tener neuronas completamente funcionales listas para la terapia celular de reemplazo.
Aunque el proyecto aún se encuentra en sus etapas iniciales y ciertamente no está listo para aplicaciones clínicas, las terapias basadas en la reprogramación directa parecen más realistas que las basadas en la tecnología iPS. Lo que es particularmente emocionante es que la reprogramación directa es ampliamente aplicable al estudio y tratamiento de una serie de enfermedades neurológicas ".

Luego, los científicos compararon neuronas derivadas de las células de la piel de voluntarios sanos con las de pacientes con enfermedad de Alzheimer familiar.

Los autores escribieron:

"Las últimas células (de los pacientes de Alzheimer) exhibieron procesamiento alterado y localización de la proteína precursora amiloide (APP) y una mayor concentración de beta amiloide, un componente de la APP (se cree que se desarrolla Alzheimer cuando se acumulan cantidades anormales de beta amiloide en el cerebro, finalmente se mata a las neuronas). Se descubrió que la APP se acumula en los endosomas de las células, compartimentos celulares que clasifican las moléculas para su degradación o reciclaje. Estos hallazgos sugieren que esta forma de Alzheimer es causada, al menos en parte, por una función endosomal anormal ".
Escrito por Christian Nordqvist