Article traduït per un sistema de traducció automàtica. Més informació, aquí.

Cèl·lules mare que generen múltiples teixits

Investigadors estatunidencs reprogramen cèl·lules precursores d'espermatozoides perquè siguin capaços de generar múltiples teixits
Per Mónica G. Salomone 18 de octubre de 2007

Una font abundant, i sobretot lliure de problemes ètics, de cèl·lules mare de les quals obtenir tot tipus de teixits. És un dels somnis de la biociència actual, i convertir-ho en realitat suposaria un important pas cap a l’anhelada medicina regenerativa. Diversos investigadors en aquest camp en ebullició han demostrat en els últims anys que el somni és possible, encara que encara queda llunyà. No obstant això, ho acosta una mica més, el treball d’un grup que ha aconseguit generar vasos sanguinis funcionals, teixit cardíac contràctil, cèl·lules nervioses i altres tipus cel·lulars a partir de cèl·lules presents en testicles de ratolins.

Banc de cèl·lules mare

Banc de cèl·lules mare

Obtenir cèl·lules mare d’un organisme adult no és una novetat; de fet les cèl·lules mare de la medul·la òssia s’usen fa temps en tractaments oncològics, per exemple, en els quals cal regenerar cèl·lules sanguínies del pacient. Es coneixen dotzenes de tipus de cèl·lules mare en el cos adult i s’assumeix que encara queden més per descobrir. No obstant això, cadascun d’aquests tipus de cèl·lula mare adultes s’especialitzen en l’organisme a generar un tipus concret de teixit: sang, pell, epiteli intestinal o múscul esquelètic, entre altres. Per contra, les cèl·lules mare que s’obtenen d’embrions de pocs dies són capaços de donar lloc a tots els teixits del cos, i és justament aquesta capacitat la que fa possible el desenvolupament del bebè.

Des del punt de vista de les possibles aplicacions mèdiques, les cèl·lules mare embrionàries són les més interessants. Però els problemes ètics per a obtenir-les fan que sigui molt difícil treballar amb elles. La solució òbvia és aconseguir que cèl·lules mare adultes adquireixin la capacitat de generar múltiples tipus de teixits. És això possible? D’antuvi el ‘programa’ que fa que cada tipus de cèl·lula mare adulta produeixi el seu tipus de teixit i no un altre es desconeix. A més, l’estudi de cèl·lules mare adultes no és gens fàcil: són escasses i difícils d’identificar en l’organisme, i una vegada trobades tampoc són gens fàcils de conrear per a convertir en teixit funcional.

Les MASCs

Les MASCs van donar lloc a vasos sanguinis funcionals, teixit cardíac contràctil i cèl·lules nervioses

Però això no ha impedit provar sort als investigadors. En els últims anys diversos grups han demostrat la versatilitat de diversos tipus de cèl·lules mare adultes. Cèl·lules mare procedents de la placenta humana han estat transformades en cèl·lules nervioses, vasos sanguinis, cèl·lules hepàtiques, cartílag, os i múscul cardíac. També les cèl·lules mare de la medul·la òssia semblen poder generar altres cèl·lules especialitzades, a més dels leucòcits, glòbuls vermells i plaquetes de la sang. De cèl·lules mare mesenquimales, de la medul·la òssia, s’ha obtingut teixit gras, pell, cartílag i múscul.

Una altra font de cèl·lules mare adultes amb aparent capacitat de donar lloc a múltiples teixits són les cèl·lules precursores d’espermatozoides, anomenats espermatogonis. Amb aquest últim tipus de cèl·lules ha treballat el grup liderat per Shahin Rafii, de la Universitat de Cornell i l’Institut Howard Hughes (els EUA), que el passat 20 de setembre publica el seu resultat en la revista Nature. Rafii ha aconseguit ‘reprogramar’ cèl·lules precursores d’espermatozoides de ratolí de manera que s’han convertit en cèl·lules mare pluripotentes, a les quals han anomenat MASCs (sigles en anglès de cèl·lules mare multipotentes adultes derivades d’espermatogonis).

Els investigadors asseguren que si s’aconseguís fer el mateix amb cèl·lules humanes, aquestes cèl·lules mare adultes podrien ser emprades en teràpies contra malalties cardiovasculars, neurodegeneratives com el parkinson o l’alzheimer, contra la diabetis o fins i tot el càncer, almenys per a malalts homes. En concret, les MASCs van donar lloc a vasos sanguinis funcionals, teixit cardíac contràctil i cèl·lules nervioses, entre altres tipus cel·lulars.

Els investigadors també van injectar les cèl·lules MASCs en embrions de ratolí que posteriorment van implantar en femelles adultes, i quan els embrions es van desenvolupar va ser possible observar com les MASCs s’havien diferenciat en nombrosos tipus de teixit. Els investigadors conclouen en Nature que aquestes cèl·lules mare poden realment ser reprogramades per a donar lloc a altres teixits.

Una agulla en un paller

Una agulla en un paller

El treball de Shahin Rafii té més implicacions. Una és que dóna pistes de per què els experiments en els quals s’obtenen cèl·lules mare pluripotentes a partir de cèl·lules mare de teixit adult resulten tan complexos, i de per què resulten sovint difícils de reproduir per altres laboratoris. Resulta que només els espermatogonis que tenen una determinada molècula en la membrana -un receptor anomenat GPR125- poden donar lloc a cèl·lules pluripotentes. El grup de Rafii va identificar aquest receptor, la qual cosa li va permetre aïllar grans quantitats dels espermatogonis adequats dels testicles de ratolins. Això ha estat considerat un avançament crucial pels investigadors.

A més, els investigadors van donar amb un sofisticat mètode de cultiu perquè les cèl·lules poguessin créixer i dividir-se ràpidament. Part del truc està en un mitjà de cultiu amb els ingredients adequats -cèl·lules i factors de creixement- per a guiar a les cèl·lules cap a la pluripotencia, en comptes de la diferenciació.

Els espermatogonis de ratolí no requereixen manipulació genètica per a transformar-se en cèl·lules generadores d’altres tipus cel·lulars

Altra de les característiques cridaneres d’aquest treball és que els espermatogonis es convertien en cèl·lules pluripotentes de manera espontània, al cap d’unes tres setmanes de cultiu. En altres treballs s’ha aconseguit ‘reprogramar’ les cèl·lules mare adultes a base de manipulacions genètiques i això, encara que es considera també un gran èxit, ha estat associat per alguns experts a un major risc que, després d’un eventual trasplantament, les cèl·lules mare puguin proliferar de manera incontrolada, donant lloc a un tumor.

Sense alteracions

«L’autèntica novetat d’aquest treball és que aquests espermatogonis de ratolí no requereixen cap afegit o alteració genètica que les indueixi a transformar-se en cèl·lules que després donen lloc a tots aquests tipus cel·lulars», explica Rafii. Aquestes cèl·lules «podrien ser una font de cèl·lules mare fàcilment obtenible, amb una capacitat de formar teixits nous similar a la que observem en les cèl·lules mare embrionàries».

No tot el treball està fet, no obstant això. En realitat mancada la clau: entendre per què. «Encara hem de descobrir l’interruptor bioquímic i epigenètic precís que ordena als espermatogonis amb el receptor GPR125 que es converteixin en MASCs. Descobrir aquest interruptor serà crucial per a ser capaços de crear aquestes cèl·lules a demanda», ha comentat Marco Seandel, investigador en el laboratori de Rafii i primer autor del treball publicat en Nature.

Els investigadors buscaran aquest interruptor, però probablement no abans d’intentar obtenir cèl·lules multipotentes d’espermatogonis humans. Rafii ho considera «un objectiu fàcilment assolible en un futur pròxim», que algun dia podria proporcionar una font de cèl·lules destinades per exemple «a trasplantaments que no generin rebuig, ja que les cèl·lules procedeixen del propi pacient».