Células nai paira enfermidades neurodegenerativas

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

• Bioteknologia
• Medikuntza

Neuronas humanas. Ed. : Fundación Inbiomed.

As enfermidades neurodegenerativas caracterízanse pola súa afectación a determinadas neuronas ou grupos neuronais, coa consecuente perda progresiva de capacidade paira desempeñar a súa función. O Alzheimer e o Parkinson son son os máis habituais. Na actualidade, a maioría dos tratamentos existentes afectan os síntomas e aos sinais clínicos, non afectan á fonte -na maioría dos casos- nin alteran o proceso patogénico. Por iso creemos que paira desenvolver terapias efectivas, que poidan frear ou restablecer a neurodegeneración, é necesario xerar coñecemento. Debemos coñecer os procesos biolóxicos que hai detrás, identificando secuencialmente as dianas e moléculas que van interromper ou debilitar o proceso dexenerativo.

As células nai humanas permítennos investigar o desenvolvemento normal e anormal das neuronas humanas, tanto cando están illadas como cando están acompañadas doutras poboacións celulares importantes. Tamén podemos investigar cales son os factores que interveñen na vulnerabilidade selectiva das neuronas, xa que estas enfermidades caracterízanse por influír en determinados tipos de neuronas: dopaminérgicas no parkinson, neuronas motoras da rama dianteira na esclerose lateral amiotrófica... E por último, podemos explorar vías específicas de supervivencia e morte celular.

Ademais, o uso de células nai permite deseñar modelos predictivos in vitro que permitan analizar e valorar novos medicamentos. Estes modelos permiten probar medicamentos capaces de influír no desenvolvemento da enfermidade e restaurar a función afectada. Por último, partindo de células humanas pluripotentes, é posible crear poboacións neuronais aptas paira a terapia celular nalgunhas enfermidades.

Reprogramación

Desde hai dous anos está dispoñible una nova tecnoloxía, a reprogramación celular a través de certos factores. É una técnica ideada por Shinya Yamanakana que nos permite crear células pluripoteneas ou iPS (células nai pluripotentes inducidas) a partir de células adultas diferenciadas de calquera persoa (por exemplo, fibroblastos superficiais). A técnica baséase en factores de transcrición que manteñen un estado de pluripotencia. Algúns factores de transcrición (proteínas que regulan a expresión dos xenes) son capaces de activar os seus xenes correspondentes e reactivar o circuíto molecular que controla a pluripotencia e autoinnovación de células nai. Este tipo de reprogramación baséase na expresión excepcional destes factores.

Paira integrar estes factores en células adultas utilizamos vectores virales. Transportan transgen e marcadores como proteínas fluorescentes paira poder seguir o proceso in vivo. A eficacia do proceso é baixa, pero somos capaces de obter células pluripotentes xeneticamente idénticas ás dos pacientes. Logo podemos traballar con estas células (no noso caso as neuronas): podemos analizar in vitro cales son os factores causantes da aparición e desenvolvemento da enfermidade e medir a influencia de moléculas potencialmente terapéuticas. Nos próximos meses disporase en Inbiomed do equipamento necesario paira a distribución celular dirixida por fluorescencia (FACS), o que permitirá realizar estes estudos de forma máis rápida e precisa.

A reprogramación celular supuxo una revolución no campo das células nai, eliminando algúns problemas éticos e sociais relacionados co uso de células nai embrionarias e tecidos fetales. Con todo, cabe destacar que esta estratexia é válida fundamentalmente paira enfermidades de orixe xenética, xa que outros factores (epigenéticos) son "eliminados" no proceso de reprogramación. Así, polo momento, dous tipos de células pluripotentes (embrionarias e reprogramadas) son complementarias. Doutra banda, cabe destacar que estes modelos de enfermidades teñen polo momento grandes dificultades paira reproducir a influencia da idade e o envellecemento (factores críticos no desenvolvemento de enfermidades neurodegenerativas).

Terapia con células alternativas

Na enfermidade de Parkinson morre un grupo de neuronas que producen dopamina. Por tanto, a cantidade de dopamina diminúe nunha zona do cerebro que modula os movementos e aparecen síntomas motores característicos da enfermidade. A administración do precursor ou a través de fármacos que imitan o seu efecto elimina os síntomas da enfermidade.

Dado que a poboación neuronal afectada o proceso patolóxico é relativamente coñecida, a terapia con células alternativas --é dicir, a produción de dopamina mediante o transplante de neuronas sas - foi considerada una opción desde fai máis de 30 anos. Os ensaios de terapia celular iniciáronse a finais da década dos 80 e utilizáronse neuronas fetales paira a vacinación de pacientes con parkinson. Demostrouse que as neuronas trasplantadas viviron até 14 anos en moitos pacientes, incluso restaurando a función cerebral dos adultos, pero noutros casos o beneficio foi moi limitado ou non foi beneficioso, e algúns pacientes tamén sufriron danos. Un dos maiores obstáculos á optimización deste tipo de tratamento foi a escaseza de células apropiadas, o que provocou tanta expectación neste campo de investigación.

A fecundidade das células nai adultas é limitada e o número de liñaxes adultas que poden producir é moi reducido. Pola contra, das células nai pluripotentes pode derivarse calquera célula dun organismo adulto. A utilización de factores e medios de crecemento adecuados permite orientar a diferenciación de células nai cara a neuronas dopaminérgicas idénticas ás degeneradas por efecto do parkinson. Esperamos que con estas neuronas podamos crear una fonte de células apta paira a terapia. Paira iso, calquera medicamento deberá cumprir os requisitos de seguridade, igualdade, capacidade, repetibilidad, etc. ). A investigación está avanzada, pero é imposible dicir cando se converterá en pacientes reais.

Gustaríame transmitir una idea importante paira terminar. No desenvolvemento da investigación NON é lineal a relación entre investimento (esforzo, tempo, diñeiro) e resultados traslacionales. NON é correcto, sobre todo cando se analiza a curto prazo. Este concepto é moi importante, xa que non se pode separar do concepto de investigación, e é fundamental paira evitar falsas expectativas que xeran frustración e descontento social cos científicos.