Cèl·lules mare per a malalties neurodegeneratives

2010/03/01 Sanchez Pernaute, Rosario - Neurologoa. Zelula ama neuronalen laborategiko zuzendariaInbiomed Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Bioteknologia
• Medikuntza

Neurones humanes. Ed. : Fundació Inbiomed.

Les malalties neurodegeneratives es caracteritzen per la seva afectació a determinades neurones o grups neuronals, amb la consegüent pèrdua progressiva de capacitat per a exercir la seva funció. L'Alzheimer i el Parkinson són són els més habituals. En l'actualitat, la majoria dels tractaments existents afecten els símptomes i als senyals clínics, no afecten la font -en la majoria dels casos- ni alteren el procés patogènic. Per això creiem que per a desenvolupar teràpies efectives, que puguin frenar o restablir la neurodegeneración, és necessari generar coneixement. Hem de conèixer els processos biològics que hi ha darrere, identificant seqüencialment les dianes i molècules que interrompran o afeblir el procés degeneratiu.

Les cèl·lules mare humanes ens permeten investigar el desenvolupament normal i anormal de les neurones humanes, tant quan estan aïllades com quan estan acompanyades d'altres poblacions cel·lulars importants. També podem investigar quins són els factors que intervenen en la vulnerabilitat selectiva de les neurones, ja que aquestes malalties es caracteritzen per influir en determinats tipus de neurones: dopaminérgicas en el parkinson, neurones motores de la branca davantera en l'esclerosi lateral amiotròfica... I finalment, podem explorar vies específiques de supervivència i mort cel·lular.

A més, l'ús de cèl·lules mare permet dissenyar models predictius in vitro que permetin analitzar i valorar nous medicaments. Aquests models permeten provar medicaments capaços d'influir en el desenvolupament de la malaltia i restaurar la funció afectada. Finalment, partint de cèl·lules humanes pluripotentes, és possible crear poblacions neuronals aptes per a la teràpia cel·lular en algunes malalties.

Reprogramació

Des de fa dos anys està disponible una nova tecnologia, la reprogramació cel·lular a través de certs factors. És una tècnica ideada per Shinya Yamanakana que ens permet crear cèl·lules pluripoteneas o iPS (cèl·lules mare pluripotentes induïdes) a partir de cèl·lules adultes diferenciades de qualsevol persona (per exemple, fibroblastos superficials). La tècnica es basa en factors de transcripció que mantenen un estat de pluripotencia. Alguns factors de transcripció (proteïnes que regulen l'expressió dels gens) són capaços d'activar els seus gens corresponents i reactivar el circuit molecular que controla la pluripotencia i autoinnovación de cèl·lules mare. Aquest tipus de reprogramació es basa en l'expressió excepcional d'aquests factors.

Per a integrar aquests factors en cèl·lules adultes utilitzem vectors virals. Transporten transgen i marcadors com a proteïnes fluorescents per a poder seguir el procés in vivo. L'eficàcia del procés és baixa, però som capaces d'obtenir cèl·lules pluripotentes genèticament idèntiques a les dels pacients. Després podem treballar amb aquestes cèl·lules (en el nostre cas les neurones): podem analitzar in vitro quins són els factors causants de l'aparició i desenvolupament de la malaltia i mesurar la influència de molècules potencialment terapèutiques. En els pròxims mesos es disposarà en Inbiomed de l'equipament necessari per a la distribució cel·lular dirigida per fluorescència (FACS), la qual cosa permetrà realitzar aquests estudis de forma més ràpida i precisa.

La reprogramació cel·lular ha suposat una revolució en el camp de les cèl·lules mare, eliminant alguns problemes ètics i socials relacionats amb l'ús de cèl·lules mare embrionàries i teixits fetals. No obstant això, cal destacar que aquesta estratègia és vàlida fonamentalment per a malalties d'origen genètic, ja que altres factors (epigenètics) són "eliminats" en el procés de reprogramació. Així, de moment, dos tipus de cèl·lules pluripotentes (embrionàries i reprogramades) són complementàries. D'altra banda, cal destacar que aquests models de malalties tenen de moment grans dificultats per a reproduir la influència de l'edat i l'envelliment (factors crítics en el desenvolupament de malalties neurodegeneratives).

Teràpia amb cèl·lules alternatives

En la malaltia de Parkinson mor un grup de neurones que produeixen dopamina. Per tant, la quantitat de dopamina disminueix en una zona del cervell que modula els moviments i apareixen símptomes motors característics de la malaltia. L'administració del precursor o a través de fàrmacs que imiten el seu efecte elimina els símptomes de la malaltia.

Atès que la població neuronal afectada pel procés patològic és relativament coneguda, la teràpia amb cèl·lules alternatives --és a dir, la producció de dopamina mitjançant el trasplantament de neurones sanes - va ser considerada una opció des de fa més de 30 anys. Els assajos de teràpia cel·lular es van iniciar a la fi de la dècada dels 80 i s'han utilitzat neurones fetals per a la vacunació de pacients amb parkinson. S'ha demostrat que les neurones trasplantades han viscut fins a 14 anys en molts pacients, fins i tot restaurant la funció cerebral dels adults, però en altres casos el benefici ha estat molt limitat o no ha estat beneficiós, i alguns pacients també han sofert danys. Un dels majors obstacles a l'optimització d'aquesta mena de tractament ha estat l'escassetat de cèl·lules apropiades, la qual cosa ha provocat tanta expectació en aquest camp de recerca.

La fecunditat de les cèl·lules mare adultes és limitada i el nombre de llinatges adults que poden produir és molt reduït. Per contra, de les cèl·lules mare pluripotentes pot derivar-se qualsevol cèl·lula d'un organisme adult. La utilització de factors i mitjans de creixement adequats permet orientar la diferenciació de cèl·lules mare cap a neurones dopaminérgicas idèntiques a les degenerades per efecte del parkinson. Esperem que amb aquestes neurones puguem crear una font de cèl·lules apta per a la teràpia. Per a això, qualsevol medicament haurà de complir els requisits de seguretat, igualtat, capacitat, repetibilidad, etc. ). La recerca està avançada, però és impossible dir quan es convertirà en pacients reals.

M'agradaria transmetre una idea important per a acabar. En el desenvolupament de la recerca NO és lineal la relació entre inversió (esforç, temps, diners) i resultats traslacionales. NO és correcte, sobretot quan s'analitza a curt termini. Aquest concepte és molt important, ja que no es pot separar del concepte de recerca, i és fonamental per a evitar falses expectatives que generen frustració i descontent social amb els científics.