Científicos de Instituto Pasteur en París, descubrieron que ciertas células madres pueden seguir vivas en cadáveres humanos, cuando menos 17 días después de morir la persona.
La investigación realizada por los científicos de este instituto, se publicó en la revista Nature Communications y revela que un grupo de células madre llamadas mioblastos (célula embrionaria que se convierte en célula muscular) son capaces de sobrevivir largos períodos de tiempo en condiciones desfavorables (ausencia de flujo sanguíneo, falta de suministro de oxígeno y escasez de nutrientes). Investigaciones anteriores habían determinado que las células madres solo podrían vivir los dos primeros días en un cadáver, con esta investigación se ha determinado hasta 17 días, pero existe la posibilidad que rebasen este tiempo, ya que los investigadores no tuvieron acceso a ningún cadáver de más de 17 días.
Estas células madres, tanto en ratones muertos como en cadáveres humanos, estaban alertagadas al ser descubiertas, gracias a una extraordinaria reducida actividad metabólica. Los investigadores creen que los químicos liberados después de la muerte, o los bajos niveles de oxígeno y nutrientes en el cadáver, o la combinación de estos factores, pueden producir el estado latente de las células madres y ser la causa de su sobrevivencia durante muchos días.
Estudiar a fondo los mecanismos que hacen posible que estas células “aletargadas” sean tan resistentes a las condiciones desfavorables, pueden tener implicaciones en la forma de almacenar, estudiar y producir células madres en el futuro, dijo el histólogo y neuropatólogo Fabrice Chrétien del Instituto Pasteur, quien encabezó dicha investigación.
Un par de pacientes que estaban infectados con VIH y además padecían de cáncer, han dejado de dar positivo en los exámenes para la detección de este virus, tras más de dos años de haber recibido transplantes de médula ósea.
Aproximadamente 34 millones de personas están infectadas con VIH, el virus causante del SIDA, y no existe vacuna contra él, sólo puede mantenerse controlado mediante terapia antirretroviral (TARV) que consiste en cócteles de fármacos que mantienen suprimido al virus, pero que si se suspenden, vuelve a aparecer. Sin importar por cúanto tiempo los pacientes tomen estos fármacos, nunca los curará.
Sin embargo estos dos pacientes, cuya identidad no se ha revelado por razones de privacidad, junto con el famoso ‘paciente de Berlín’ (Timothy Brown), ofrecen verdaderas esperanzas de encontrar una cura.
Quienes padecen de SIDA son también propensos a desarrollar cáncer. En estos casos, generalmente los pacientes dejan la terapia antirretroviral antes de recibir tratamiento contra el cáncer, como por ejemplo, un transplante de médula ósea. La médula ósea es la fuente de células del sistema inmunitario del cuerpo a las que el VIH infecta, y es un lugar probable para buscar reservas de VIH.
Pero los dos pacientes que parecen estar curados, recibieron células madre de médula ósea para tratar los linfomas sin haber interrumpido el tratamiento con fármacos para el VIH, lo cual resultó ser la clave durante este proceso.
“Nos encontramos con que inmediatamente antes del trasplante y después del trasplante, el ADN del VIH se encontraba en las células. Como las células de los pacientes fueron reemplazadas por las células del donante, el ADN del VIH desapareció”, dijo el Dr. Daniel Kuritzkes, del Hospital Brigham and Women en Boston, quien supervisó el estudio. Las células del donante, al parecer, mataron y reemplazaron a las células infectadas, y mientras tanto, los medicamentos contra el VIH protegieron a las células del donante.
Un paciente después de dos años del transplante, y el otro después de tres y medio, parecen haberse finalmente librado del virus, ya que los doctores no logran encontrar rastro de VIH en sus cuerpos, ni siquiera con las pruebas más sensibles.
Aún así, los científicos están siendo cuidadosos al declararlos como ‘curados’. Los descubrimientos podrían no aplicar para todos aquellos que tienen el virus, ya que ambos pacientes tenían una mutación genética que hacía resistentes a sus células inmunes contra la infección por VIH. No obstante, las células provenientes de los donantes eran totalmente susceptibles al virus.
Por el momento, los pacientes continuarán con sus tratamientos farmacéuticos hasta que puedan dejarlos bajo condiciones experimentales.
Si bien esto no representa un camino bien definido hacia la cura del VIH, estos estudios han dado razones de sobra a los científicos para continuar con su búsqueda y quizás han señalado el área en que deben enfocar sus futuras investigaciones.
Un equipo de doctores de la Universidad de Gotemburgo, optó por cultivar un vaso sanguíneo para una niña sueca de diez años de edad que tenía una obstrucción en una vena de su hígado.
En vez de realizar un transplante de hígado o utilizar una vena de su propio cuerpo, el equipo tomó un segmento de vena de 9 centímetros de un hombre muerto y despojaron todas las células vivas de ella, con lo cual únicamente quedó una estructura de proteínas. Más tarde reconstruyeron la vena usando células de la propia médula ósea de la niña. Dos semanas después, el nuevo injerto fue implantado en el cuerpo de la pequeña.
Mediante el uso de células madre del cuerpo de la paciente, los doctores fueron capaces de evitar el rechazo del órgano por el cuerpo, que suele ocurrir con cierta frecuencia después de los transplantes.
Este procedimiento convirtió a la niña en la primera persona del mundo en obtener el reemplazo de un vaso sanguíneo mayor, por otro cultivado a partir de sus propias células madres.
Un hueso roto puede tomar semanas e incluso meses para sanar, dependiendo del tipo y de la gravedad de la fractura. En casos extremos y debido a la complejidad de la fractura puede ser hasta imposible sanar adecuadamente. Estudios realizados por investigadores del centro regenerativo Bioscience en la Universidad de Georgia son prometedores para acortar significativamente el tiempo de curación y revolucionar el curso de tratamientos para las fracturas.
El estudio se basa en el uso de células madre mesenquimales o mesenquimatosas que contienen proteína generadora de hueso. Las células se inyectan en forma de gel directamente en el área del hueso roto, realizando rápidamente el trabajo formador de hueso nuevo. El resultado final es una recuperación muy rápida, evitando la atrofia muscular que puede venir con un tiempo de recuperación prolongado.
La masilla en forma de gel ha sido probada y ha funcionado en animales tan pequeños como ratones y tan grandes como ovejas, la investigación debe ser probada en animales aún más grandes antes de comenzar ensayos en humanos.
Los militares han manifestado interés en la investigación y ésta cuenta con el apoyo y el financiamiento del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, ya que sería de gran utilidad en soldados heridos en el campo de batalla.
La hepatitis C, una enfermedad infecciosa que puede causar inflamación y falla de órgano, tiene diferentes efectos en diferentes personas. Pero nadie está seguro por que algunas personas son muy susceptibles a la infección, mientras que otras son resistentes.
Por Anne Trafton, MIT News Office. Original (en inglés).
Los científicos creen que si pudieran estudiar las células de hígado de diferentes personas en el laboratorio, podrían determinar como las diferencias genéticas producen estas respuestas variadas. Sin embargo, las células de hígado vivientes son difíciles de obtener y notoriamente difíciles de crecer en una placa de laboratorio por que tienden a perder su estructura normal cuando son extraídas del cuerpo.
Ahora, un equipo de investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de Massachusetts), la Universidad Rockefeller y el Colegio Médico de Wisconsin han encontrado una manera de producir células vivientes similares a las del hígado que pueden entonces ser infectadas con hepatitis C. Estás células podrían permitirle a los científicos a estudiar por que las personas responden diferente a la infección.
Esta es la primera vez que los científicos han podido establecer una infección en células derivadas de iPSCs (Induced pluripotent stem cell – Célula madre pluripotente inducida; estas células madre no son tomadas de embriones, sino de otras partes del cuerpo, como las de la piel, y transformadas en células madre) – un logro que muchos investigadores han estado intentando alcanzar. La nueva técnica, descrita esta semana en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), eventualmente también podría permitir la “medicina personalizada”: Los doctores podrían probar la efectividad de diferentes drogas en tejidos derivados de pacientes siendo tratados, y de esta manera personalizar la terapia para ese paciente.
El nuevo estudio es una colaboración entre Sangeeta Bhatia, la profesora de Ciencias de la Salud y Tecnología de John y Dorothy Wilson y profesora de Ingeniería Eléctrica y Ciencias Computacionales del MIT; Charles Rice, un profesor de virología en Rockefeller; y Stephen Duncan, un profesor de genética humana y molecular en el Colegio Médico de Wisconsin.
De células madre a células de hígado
El año pasado, Bhatia y Rice reportaron que podían inducir células de hígado a crecer fuera del cuerpo al hacerlo en placas con micro-patrones especiales que dirigieran su organización. Estas células de hígado pueden ser infectadas con hepatitis C, pero no pueden ser usadas para estudiar pro-activamente el papel de la variación genética en las respuestas virales por que vienen de órganos que han sido donados para tranplantes y representan solo una pequeña población.
Para hacer células con mayor variación genética, Bhatia y Rice decidieron hacer equipo con Duncan, quien había mostrado que podía transformar iPSCs en células similares a las del hígado.
Estos iPSCs son derivados de células normales del cuerpo, usualmente células de la piel. Encendiendo ciertos genes en esas células, los científicos pueden revertirlas a un estado inmaduro que es idéntico a las células madre embriónicas, las que pueden diferenciarse en cualquier tipo de célula. Una vez que las células se vuelven pluripotentes, pueden ser dirigidas a convertirse células similares a las del hígado encendiendo genes que controlan el desarrollo del hígado.
En la revista académica actual, Robert Schwartz, quien tiene un posdoctorado del MIT, y el estudiante graduado Kartik Trehan tomaron estas células similares a las del hígado y las infectaron con hepatitis C. Para confirmar que la infección ocurrió, los investigadores modificaron los virus para que secretaran una proteína que produce luz cada vez que atravesaban su ciclo vital.
“Esta es una revista académica muy valiosa por que nunca se había mostrado que la infección viral era posible” en células derivadas de iPSCs, dijo Karl-Dimiter Bissig, un profesor asistente de biología molecular y celular en el Colegio Baylor de Medicina. Bissig, quien no estuvo involucrado en este estudio, agrega que el siguiente paso es mostrar que las células pueden infectarse con cepas de hepatitis C diferentes a las usadas en este estudio, que es una cepa rara encontrada en Japón. El equipo de Bhatia trabaja ahora hacia esa meta.
Diferencias genéticas
La meta final de los investigadores es tomar células de pacientes que han tenido reacciones inusuales a la infección de la hepatitis C, transformar esas células en células de hígado, y estudiar su genética para ver por que respondieron de la manera que lo hicieron. “El virus de la hepatitis C causa una infección inusualmente robusta en algunas personas, mientras que otras son muy buenas limpiándola. Aún no se sabe por que existen esas diferencias,” dijo Bhatia.
Una explicación potencial es que hay diferencias genéticas en la expresión de las moléculas inmunes como la interleukin-28, una proteína que ha sido demostrado que juega un papel importante en la respuesta a la infección de hepatitis. Otros factores posibles incluyen expresión de proteínas de superficie de células que permiten que el virus entre en la células, y la susceptibilidad de las células a que los virus tomen control de su maquinaria de replicación y de otras estructuras celulares.
Las células similares al hígado producidas en este estudio son comparables a células de hígado durante las etapas avanzadas del desarrollo fetal, dijo Bhatia; los investigadores trabajan ahora en generar células de hígado más maduras.
Como meta de largo término, los investigadores apuntan a tratamientos personalizados para pacientes de hepatitis. Bhatia dice que uno puede imaginar tomar células de un paciente, hacer iPSCs, reprogramarlas como células de hígado e infectarlas con la misma cepa de hepatitis que tiene el paciente. Entonces los doctores podrían probar diferentes drogas en las células para ver cuales son las que son más capaces de limpiar la infección.
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Micrografía electrónica del virus de hepatitis C purificado de un cultivo celular (escala = 50 nanómetros). Autor: Charles Rice. Dominio público.
La compañía de biotecnología Advanced Cell Technology reportó que los resultados de la primera prueba humana de células madre embriónicas para tratar enfermedades del ojo sugieren que el nuevo procedimiento parece ser seguro después de cuatro meses después de que las células fueron inyectadas en los ojos de dos pacientes ciegos.
El estudio describe mejoras visuales en pacientes, y los expertos dijeron que esto es prometedor para tratar la ceguera en pacientes con condiciones que actualmente son incurables como la degeneración macular por edad en pacientes ancianos y la enfermedad de Stargardt, una de las principales causas de ceguera en gente joven.
El procedimiento manipula células inmaduras sanas tomadas de un embrión humano de tal manera que les permita convertirse en células como las de la retina.
Investigadores han producido los primeros monos quiméricos del mundo. Los cuerpos de estos monos, que son normales y saludables, están compuestos de una mezcla de células representando hasta seis distintos genomas. Dicen los investigadores que el avance tiene gran potencial para investigación futura, ya que hasta ahora principalmente se han creado ratones quiméricos. El reporte, que será publicado en la edición del la revista Cell (célula) del 20 de enero, también sugiere que podría haber límites en el uso de las células madre embriónicas cultivadas.
Los monos quiméricos nacieron después de que los investigadores esencialmente pegaron células de diferentes embriones de monos rhesus y exitosamente implantaron estos embriones mezclados en madres. La clave fue mezclar células de embriones en etapas tempranas cuando la célula embriónica individual es totipotente. Una célula totipotente tiene la habilidad de dividirse y convertirse en cualquier célula de un organismo.
Científicos están comenzando a decodificar la compleja biología involucrada en el proceso del envejecimiento. Los recientes avances en esto puede llevar a tratamientos que alenten o incluso contrarresten la degeneración y enfermedades.
Norman Sharpless, profesor de medicina y genética de la Universidad de Carolina del Norte dice: “Estamos viendo un cambio mayor, desarrollos muy importantes y verdaderos esfuerzos terapéuticos para tratar enfermedades relacionadas con la edad.”
“Es una época muy interesante en la investigación sobre el envejecimiento”. dijo Sharpless.
En octubre una investigación francesa, lidereada por Jean-Marc Lemaitre en el Instituto de Genómica Funcional, muestra que células en ancianos pueden ser rejuvenecidas como células madre, eliminando los rastros de la edad y por consiguiente rejuveneciéndolas.
A finales del 2010 un estudio estadounidense en Boston mostró que la edad puede revertirse en ratones que fueron tratados con telomerasa, una enzima producida naturalmente por el cuerpo y que protege las secuencias de ADN (telómeros) al final de cromosomas.
Un segundo estudio estadounidense en ratones modificados genéticamente mostró que al remover células senescentes, que dejan de renovarse y se incrementan con la edad, previenen o retrasan el envejecimiento.
Dan Perry, presidente de la Alianza para la Investigación sobre el Envejecimiento en Washington, dijo: “La esperanza no es extender el tiempo de vida, sino extender el tiempo de salud… para reducir el impacto de la diabetes, enfermedades cardiovasculares y el cancer”, permitiendo que las personas en sus años 70 y 80 disfruten de mejores años finales.
Uno de los problemas detectados en la enfermedad de Parkinson, es la disminución de dopamina en el cerebro de los pacientes.
Científicos estadounidenses lograron determinar las especificaciones químicas requeridas, para conseguir que las células madres sean las células correctas para producir la dopamina.
En la actualidad, los tratamientos contra la enfermedad de Parkinson, son fármacos que sirven para controlar los síntomas mediante el aumento del nivel de dopamina que llega al cerebro. El efecto secundario de la mayoría de estos fármacos, empeora conforme avanza la enfermedad.
Estas células madres productoras de dopamina, son un gran avance, se experimentó injertándolas en el cerebro de varios monos con Parkinson, logrando sobrevivir y formando nuevas conexiones, así como la restauración de movimientos perdidos.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Montpellier, encabezados por Jean-Marc Lemaitre, descubrieron como rejuvenecer las células del cuerpo humano. Esto es un gran avance para hacer realidad el sueño de recuperar la juventud y de curación de diversas enfermedades.
En este estudio se utilizaron células de donantes de más de 90 años de edad, las cuales fueron “reprogramadas” y transformadas en células madres, con todas las características de las células embrionarias, que pueden sustituir cualquier tipo de célula humana (cardiaca, de piel, de hígado, etc.)
Este descubrimiento abre una nueva etapa en la medicina regenerativa, que permite reparar los tejidos dañados de pacientes de edad avanzada.
En el año 2007, se demostró que las células adultas podían “reprogramarse” y transformarse en células madres “totipotentes” con propiedades similares a la de las embrionarias. Pero la vejez de las células era un obstáculo insuperable para estas transformaciones. Los investigadores ya superaron esta limitante y la edad de las células ya no es una barrera para la reprogramación. Además dan a conocer, que precisamente las células “viejas” son las que más se aprovecharían para esa “reprogramación”.
Este estudio, desmiente la idea de que el rejuvenecimineto sea irreversible.
