Neuronas de la corteza cerebral. Fuente: Wikimedia Commons.
Las personas que sufren la enfermedad de Parkinson (EP) podrían ser tratadas de este trastorno, algún día, con células cerebrales generadas a partir de su propia piel.
Según publica la revista Newscientist, dos equipos de investigadores trabajan de forma independiente para convertir células de la piel en neuronas especializadas en la fabricación de una hormona llamada dopamina, que es también un neurotransmisor clave para la movilidad. La dopamina se agota en los cerebros de las personas con Parkinson.
Los resultados de ambas investigaciones podrían llegar a mejorar la movilidad de los individuos que padecen este trastorno, restaurando en sus cerebros la producción corriente de dicha hormona.
En la actualidad, para posibilitar esta restauración, los enfermos de Parkinson suelen tomar un medicamento llamado Levodopa (L-dopa), que es un aminoácido precursor inmediato de la dopamina, con el que se pueden restablecer los niveles de dopamina cerebral, con diversos grados de eficacia.
Los especialistas administran la L-dopa en lugar de dopamina directamente, porque dicha hormona no puede atravesar la barrera hematoencefálica (la que forman las meninges entre los vasos sanguíneos y el líquido cefalorraquídeo). En cambio, la Levodopa sí puede atravesarla por transporte facilitado.
Sin necesidad de células pluripotentes
Las técnicas desarrolladas por ambos equipos de investigadores se caracterizan por eludir el paso inicial de los procesos de generación de células “terapéuticas”.
Este primer paso consiste en convertir las células de la piel (u otras células) en células pluripotentes (susceptibles de convertirse en cualquier tipo de células), similares a las células embrionarias. La pega de este proceso es que la aplicación de las células pluripotentes como tratamiento aumenta el riesgo de desarrollar tumores.
Las investigaciones mencionadas han sido las siguientes: por un lado, está el trabajo de Vania Broccoli y sus colaboradores, de la Universidad Vita-Salute de San Raffaele, en Milán. Este equipo ha logrado reprogramar células de la piel de ratones empleando tres factores de transcripción (proteínas que participan en la regulación de la transcripción del ADN), para convertirlas en neuronas dopaminérgicas (neuronas cuyo neurotransmisor primario es la dopamina).
Según publica la revista Newscientist, dos equipos de investigadores trabajan de forma independiente para convertir células de la piel en neuronas especializadas en la fabricación de una hormona llamada dopamina, que es también un neurotransmisor clave para la movilidad. La dopamina se agota en los cerebros de las personas con Parkinson.
Los resultados de ambas investigaciones podrían llegar a mejorar la movilidad de los individuos que padecen este trastorno, restaurando en sus cerebros la producción corriente de dicha hormona.
En la actualidad, para posibilitar esta restauración, los enfermos de Parkinson suelen tomar un medicamento llamado Levodopa (L-dopa), que es un aminoácido precursor inmediato de la dopamina, con el que se pueden restablecer los niveles de dopamina cerebral, con diversos grados de eficacia.
Los especialistas administran la L-dopa en lugar de dopamina directamente, porque dicha hormona no puede atravesar la barrera hematoencefálica (la que forman las meninges entre los vasos sanguíneos y el líquido cefalorraquídeo). En cambio, la Levodopa sí puede atravesarla por transporte facilitado.
Sin necesidad de células pluripotentes
Las técnicas desarrolladas por ambos equipos de investigadores se caracterizan por eludir el paso inicial de los procesos de generación de células “terapéuticas”.
Este primer paso consiste en convertir las células de la piel (u otras células) en células pluripotentes (susceptibles de convertirse en cualquier tipo de células), similares a las células embrionarias. La pega de este proceso es que la aplicación de las células pluripotentes como tratamiento aumenta el riesgo de desarrollar tumores.
Las investigaciones mencionadas han sido las siguientes: por un lado, está el trabajo de Vania Broccoli y sus colaboradores, de la Universidad Vita-Salute de San Raffaele, en Milán. Este equipo ha logrado reprogramar células de la piel de ratones empleando tres factores de transcripción (proteínas que participan en la regulación de la transcripción del ADN), para convertirlas en neuronas dopaminérgicas (neuronas cuyo neurotransmisor primario es la dopamina).
Malin Parmar (primera por la izquierda). Fuente: Universidad de Lund.
Además de las células de la piel de ratones, con este trío de factores los investigadores consiguieron transformar también otras células tomadas de embriones humanos, adultos sanos y personas con Parkinson.
Uso de virus para la reprogramación celular
Según se explica en Newscientist, el único problema del trabajo de Brócoli es que, para la generación de neuronas dopaminérgicas a partir de células de la piel, el científico y su equipo tuvieron que infectar dichas células con virus portadores de los factores de transcripción empleados, aunque estos virus no fueron de los que pueden interrumpir el ADN o causar cáncer.
Según explican los propios autores de la investigación en un artículo publicado en Nature, las células dopaminérgicas generadas liberaron dopamina y mostraron una actividad eléctrica espontánea organizada en picos regulares, compatibles con la actividad corriente de las neuronas dopaminérgicas del cerebro.
Los científicos señalan, además, que la generación directa de estas células dopaminérgicas a partir de las células de la piel podría tener importantes implicaciones para la comprensión de procesos clave del desarrollo neuronal, para el establecimiento de modelos in vitro de enfermedades neurológicas, y también para las terapias basadas en la sustitución de células dañadas.
También con células humanas
Actualmente, Broccoli y sus colaboradores están probando si las neuronas dopaminérgicas creadas a partir de la piel de ratones pueden beneficiar a ratones y ratas enfermos de Parkinson. El objetivo es usar en primer lugar las células de los propios ratones y después también células humanas, para ver el efecto de ambas en los animales. Si esto funciona, los científicos pasarán a investigar con monos.
Asimismo, los investigadores también están evaluando métodos de reprogramación de las células de la piel prescindiendo de los virus, para eliminar cualquier riesgo potencial de dichos virus para la salud humana.
La segunda investigación en esta misma dirección ha sido la realizada por un equipo de científicos suecos, de la Universidad de Lund, dirigido por la neurobiólogo Malin Parmar.
En este caso, los investigadores convirtieron células de piel humana procedentes de embriones en neuronas, y luego especializaron estas neuronas creadas para que éstas generaran dopamina. Para hacerlo, los científicos combinaron la expresión de tres factores de transcripción (Ascl1, Brn2 y Myt1l) y de dos genes (Lmx1a y FoxA2).
Según publican los investigadores en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), los resultados obtenidos hasta ahora con este método han demostrado que neuronas generadas a partir de otras células pueden ser dirigidas hacia fenotipos funcionales de neurotransmisores diversos, si se les proporcionan las claves de transcripción adecuadas.
Neuronas para tratar al Alzheimer
Hace unos meses, publicamos en Tendencias21 un artículo sobre una investigación similar a las de los científicos suecos e italianos, encaminada a tratar los síntomas de otra grave enfermedad neurológica: el Alzheimer.
En este caso, el avance consistió en la transformación de células madre embrionarias en neuronas específicas, del mismo tipo que destruye la enfermedad del Alzheimer en sus estadios iniciales.
Las neuronas generadas fueron “neuronas colinérgicas del cerebro anterior basal”, que son las que ayudan a una región del cerebro llamada hipocampo a retener los recuerdos. En el cerebro existe una población relativamente pequeña de estas neuronas, pero su pérdida provoca un efecto veloz y devastador en la capacidad de recordar.
El desarrollo de estas células nerviosas en laboratorio permitirá estudiarlas en cultivos, para averiguar cómo se puede evitar su muerte. Asimismo, los científicos esperan que este avance permita probar nuevos medicamentos contra el Alzheimer y, con el tiempo, posibilite los transplantes de nuevas neuronas en pacientes que sufran este trastorno, permitiendo que éstos recuperen sus recuerdos.
Uso de virus para la reprogramación celular
Según se explica en Newscientist, el único problema del trabajo de Brócoli es que, para la generación de neuronas dopaminérgicas a partir de células de la piel, el científico y su equipo tuvieron que infectar dichas células con virus portadores de los factores de transcripción empleados, aunque estos virus no fueron de los que pueden interrumpir el ADN o causar cáncer.
Según explican los propios autores de la investigación en un artículo publicado en Nature, las células dopaminérgicas generadas liberaron dopamina y mostraron una actividad eléctrica espontánea organizada en picos regulares, compatibles con la actividad corriente de las neuronas dopaminérgicas del cerebro.
Los científicos señalan, además, que la generación directa de estas células dopaminérgicas a partir de las células de la piel podría tener importantes implicaciones para la comprensión de procesos clave del desarrollo neuronal, para el establecimiento de modelos in vitro de enfermedades neurológicas, y también para las terapias basadas en la sustitución de células dañadas.
También con células humanas
Actualmente, Broccoli y sus colaboradores están probando si las neuronas dopaminérgicas creadas a partir de la piel de ratones pueden beneficiar a ratones y ratas enfermos de Parkinson. El objetivo es usar en primer lugar las células de los propios ratones y después también células humanas, para ver el efecto de ambas en los animales. Si esto funciona, los científicos pasarán a investigar con monos.
Asimismo, los investigadores también están evaluando métodos de reprogramación de las células de la piel prescindiendo de los virus, para eliminar cualquier riesgo potencial de dichos virus para la salud humana.
La segunda investigación en esta misma dirección ha sido la realizada por un equipo de científicos suecos, de la Universidad de Lund, dirigido por la neurobiólogo Malin Parmar.
En este caso, los investigadores convirtieron células de piel humana procedentes de embriones en neuronas, y luego especializaron estas neuronas creadas para que éstas generaran dopamina. Para hacerlo, los científicos combinaron la expresión de tres factores de transcripción (Ascl1, Brn2 y Myt1l) y de dos genes (Lmx1a y FoxA2).
Según publican los investigadores en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), los resultados obtenidos hasta ahora con este método han demostrado que neuronas generadas a partir de otras células pueden ser dirigidas hacia fenotipos funcionales de neurotransmisores diversos, si se les proporcionan las claves de transcripción adecuadas.
Neuronas para tratar al Alzheimer
Hace unos meses, publicamos en Tendencias21 un artículo sobre una investigación similar a las de los científicos suecos e italianos, encaminada a tratar los síntomas de otra grave enfermedad neurológica: el Alzheimer.
En este caso, el avance consistió en la transformación de células madre embrionarias en neuronas específicas, del mismo tipo que destruye la enfermedad del Alzheimer en sus estadios iniciales.
Las neuronas generadas fueron “neuronas colinérgicas del cerebro anterior basal”, que son las que ayudan a una región del cerebro llamada hipocampo a retener los recuerdos. En el cerebro existe una población relativamente pequeña de estas neuronas, pero su pérdida provoca un efecto veloz y devastador en la capacidad de recordar.
El desarrollo de estas células nerviosas en laboratorio permitirá estudiarlas en cultivos, para averiguar cómo se puede evitar su muerte. Asimismo, los científicos esperan que este avance permita probar nuevos medicamentos contra el Alzheimer y, con el tiempo, posibilite los transplantes de nuevas neuronas en pacientes que sufran este trastorno, permitiendo que éstos recuperen sus recuerdos.