Ingeniería genética en las células madres, un futuro prometedor para la medicina

En 2006 un grupo de científicos japoneses y estadounidenses, liderados por Shinya Yamanaka de la Universidad de Kioto, Japón, obtuvo las primeras células madres pluripotentes inducidas, IPS por sus siglas en inglés, a partir de un ratón.

Este hallazgo revolucionario sacudió la investigación con células madres, ya que las obtenidas por Yamanaka y su equipo tienen el potencial de formar los más de 200 tipos de células adultas que existen, capacidad que se asemeja a las células madres embrionarias, pero que a diferencia de estas, no se obtienen destruyendo embriones.

Desde 2007, Yamanaka y su grupo de investigadores han desarrollado y trabajado con células IPS humanas, obteniendo importantes avances en el conocimiento, control y prevención de enfermedades como el alzhéimer, trabajo que le mereció el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 2012, junto al científico británico John Gurdon, por descubrir que las células aún en etapa adulta, pueden reprogramarse para convertirse en células madres pluripotentes.

La investigación de este tipo de célula madre, la cual se deriva artificialmente de otra que inicialmente no era pluripotencial, ha despertado el interés de investigadores alrededor del mundo, entre esos, el doctor en genética molecular y biología celular de la Universidad de Sheffield, Oscar Vidal, quien dictó la conferencia Uso de células pluripotentes de pacientes con enfermedades genéticas específicas, realizada el 19 de octubre en el marco del ciclo de conferencias del lanzamiento del doctorado en Ciencias Biomédicas de la Universidad del Norte.

“Antes de la investigación del doctor Yamanaka existían dos tipos de células madres: las adultas, que son algunas que tenemos dormidas y que despiertan cuando se requiere regenerar un tejido específico; y las células madres embrionarias, las cuales para su trabajo requieren de muchos aspectos éticos, porque son embriones con los que se está trabajando”, comentó Vidal.

Las investigaciones previas de Yamanaka, las cuales tomaron más de dos décadas, consistieron en descubrir los factores genéticos que podrían inducir la generación o especialización de células madres. Su investigación determinó que reduciendo la lista finalmente a cuatro factores que en cualquier tipo de célula inducía la producción de células madre pluripotentes.

“Para llegar a esos cuatro factores se requirió de ingeniería genética para introducir genes dentro de la célula, porque el genoma está completo dentro de la célula, por lo que el reto fue activar los genes que se querían o incrementar la producción de dichos genes en el genoma, dando como resultado las células madres pluripotentes inducidas”, agregó.

Vidal, quien inició su investigación sobre la modelación de enfermedades humanas usando células pluripotentes en el laboratorio de obesidad y desórdenes metabólicos del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos, en el que junto con su equipo de trabajo ganó el premio a la investigación científica en el 2015, compartió con los asistentes su experiencia usando células de la piel de pacientes con lipodistrofia familiar parcial, una enfermedad genética que afecta el metabolismo y se caracteriza por la pérdida parcial de grasa subcutánea en extremidades, para generar células madre específicas de cada paciente.

“La idea fue tomar a los pacientes que tenían esa mutación, sacar una de sus células epiteliales y volverlas células madre, y luego en el laboratorio mirar cómo se desenvolvía este tipo de células si se quería producir un tipo específico de tejido adiposo”, señaló Vidal, resaltando que en la investigación también se trabajó con pacientes normales de quienes se tomaron células epiteliales y se generaron IPS, las cuales a través de un proceso de inducción con hormonas para verificar si se presentaba algún cambio con relación a la producción de tejido adiposo o graso.

“Al suministrar las células pluripotentes esperábamos la producción de adipocitos, pero no la vimos en los pacientes con la lipodistrofia, pero sí en los pacientes normales. A través de ingeniería genética introdujimos un factor genético importante para generar nuevas células adicopciticas y comprobamos que mediante esta técnica se producir adipocitos  en los pacientes con la enfermedad”, añadió el investigador.

Siguiendo la tendencia de medicina personalizada, la cual se posiciona como el futuro para la prevención y tratamiento de enfermedades, Vidal señaló que se continuará trabajando con células propias del paciente para proporcionar tratamientos y medicinas más efectivos, logrando así entender la enfermedad y combatirla, estudios que se seguirán realizando ahora desde la Universidad del Norte.

“El siguiente paso es identificar nuestras necesidades y las del país, para priorizar las investigaciones que se tienen que hacer y así aplicar todo el conocimiento que adquirí en el exterior para continuar con este tipo de investigaciones o adaptarlo a unas nuevas”, finalizó Vidal.

Próximas conferencias

El ciclo de conferencias que tienen como objetivo crear un espacio académico en el cual investigadores de diferentes disciplinas en el área biomédica comparten los resultados de sus proyectos de investigación continuará el hoy martes, 25 de octubre, con el doctor en Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de la Habana, Luis Caraballo, y su conferencia Inmunogenética de la respuesta IgE. La programación se extenderá hasta el 9 de noviembre, con la conferencia a cargo de la doctora en Inmunología de la Universidad de Toronto, Aline Rinfret, quien hablará sobre las consideraciones de calidad a tener en cuenta para la seguridad y eficacia de la vacunas.

Por Luis Navas Cohen