16 de enero de 2015

Aíslan las células madre que generan huesos y cartílago en ratones

Aíslan las células madre que generan huesos y cartílago en ratones
WIKIMEDIA COMMONS

MADRID, 16 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, en Palo Alto, California, Estados Unidos, han descubierto las células madres en ratones que dan lugar a hueso, cartílago y una parte clave de la médula ósea denominada estroma. Estos expertos también han trazado las señales químicas que pueden crear células madre esqueléticas y dirigir su desarrollo en cada uno de estos tejidos específicos.

   El descubrimiento de este trabajo, que se detalla en un artículo que se publica en la edición de este jueves de la revista 'Cell', prepara el escenario para una amplia gama de potenciales terapias para los trastornos óseos, como, por ejemplo, fracturas óseas, huesos frágiles, osteosarcoma o cartílago dañado.

   "Millones de veces al año, los cirujanos ortopédicos ven cartílagos rotos en las articulaciones y tienen que quitarlo porque el cartílago no se cura bien, pero la falta de cartílago predispone al paciente a la artritis", explica Michael Longaker, profesor de Cirugía Plástica y Reconstructiva en Stanford y autor principal del artículo. "Esta investigación plantea la posibilidad de que podemos crear nuevas células madre del esqueleto de los propios tejidos del paciente y usarlos para crecer cartílago nuevo", adelanta el también codirector del Instituto Stanford para Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa.

   Los científicos comenzaron centrándose en grupos de células que se dividen rápidamente en los extremos de los huesos de ratón y luego mostraron que estas colecciones de células podrían formar todas las partes del hueso: el propio hueso, el cartílago y el estroma, el tejido esponjoso en el centro de los huesos que ayuda a las células madre hematopoyéticas a convertirse en sangre y células inmunes.

   Mediante grandes esfuerzos, identificaron un solo tipo de célula que podría, por sí misma, formar todos estos elementos del esqueleto. Entonces, los expertos fueron mucho más lejos, cartografiando el árbol evolutivo de las células madre del esqueleto para rastrear exactamente cómo se transforman en células progenitoras intermedias y, finalmente, en cada tipo de tejido esquelético.

   "Mapear el árbol condujo a entender en profundidad todos los interruptores genéticos que tienen que activarse para dar lugar a los progenitores más específicos y las células eventualmente altamente especializados", señala el investigador postdoctoral Charles Chan, que comparte la autoría de dirigir el trabajo con el becario postdoctoral David Lo; el estudiante de postgrado James Chen y la asistente de investigación Elly Eun Young Seo.

   Con esa información, los investigadores fueron capaces de encontrar factores que, cuando se proporcionan en la cantidad correcta y en el momento adecuado, dirigen el desarrollo de las células madre esqueléticas en células óseas, cartilaginosas o el estroma.

   "Si esto se traduce en los seres humanos, entonces tenemos una forma de aislar las células madre del esqueleto y rescatar el cartílago del desgaste o el envejecimiento, reparar huesos que tienen fracturas que no cicatrizan y renovar el nicho de la médula ósea en los que se les ha dañado de una manera u otra", destaca Irving Weissman, profesor de Patología y Biología del Desarrollo, que dirige el Instituto Stanford para Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa.

   Además de aprender cómo crear hueso, cartílago y células del estroma fuera de las células madre del esqueleto, los científicos hallaron la manera de crear células madre esqueléticas de células de grasa o músculo. La posibilidad de reprogramar las células grasas maduras directamente en células madre del esqueleto a través de la aplicación de señales específicas "fue muy interesante y bastante inesperado", según Longaker. A su juicio, esto plantea fascinantes posibilidades para futuras terapias.

   Por su parte, Chan señala que se pueden realizar otras terapias en una sola sesión quirúrgica. "El número de células madre esqueléticas disminuye dramáticamente con la edad, por lo que las fracturas de huesos o implantes dentales no se curan muy bien en los ancianos porque el hueso nuevo no crece fácilmente -detalla--. Pero tal vez se pueda tomar grasa del cuerpo del paciente durante la cirugía, combinarla con estos factores de reprogramación allí mismo, en la sala de operaciones, y de inmediato trasplantar nuevas células madre esqueléticas en el paciente".

   Ahora que los científicos han trazado con éxito el sistema de células madre esquelético en ratones, deben estar seguros de poder hacer lo mismo en los seres humanos. "En esta investigación, tenemos una 'piedra Rosetta' que debería ayudar a encontrar las células madre del esqueleto humano y decodificar el lenguaje químico que utilizan para dirigir su desarrollo --afirma Chan--. Las vías en los seres humanos deben ser muy similares y comparten muchos de los principales genes utilizados en el sistema esquelético del ratón".