Científicos de los Institutos Gladstone, en San Francisco, Estados Unidos, han descubierto cómo hacer un nuevo tipo de célula que se encuentra entre las células madre embrionarias y las células del corazón adulto y que pueden ser la clave para el tratamiento de enfermedades del corazón.
Estas células extensibles inducidas progenitoras cardiovasculares (ieCPCs, por sus siglas en inglés) pueden orgánicamente convertirse en células del corazón, sin dejar de ser capaces de replicarse y cuando se inyectan en un ratón tras un ataque al corazón, mejoran drásticamente la función del corazón.
'Los científicos han intentado durante décadas tratar la insuficiencia cardiaca mediante el trasplante de células del corazón adulto, pero estas células no pueden reproducirse a sí mismas y, por ello, no sobreviven en el corazón dañado', explica Yu Zhang, autora principal del estudio e investigadora postdoctoral en el Instituto Gladstone. 'Nuestras ieCPCs generadas pueden prolíficamente replicarse y madurar en los tres tipos de células en el corazón, lo que las hace un potencial tratamiento muy prometedor para la insuficiencia cardiaca', añade.
Las células progenitoras cardiovasculares (CPC) se generan de forma natural a medida que el corazón se forma en un embrión y dan lugar a una selección de diferentes tipos de células del corazón. En el estudio actual, publicado en la revista Cell Stem Cell, los investigadores consiguieron crear CPC en el laboratorio, empleando fármacos para atrapar y mantener las células madre del corazón en el estado precursor cardiaco antes de que se desarrollaran en células cardiacas completamente funcionales.
Las células madre específicas del órgano son especiales porque pueden convertirse en células adultas y replicarse indefinidamente. En el estudio actual, las ieCPCs se expandieron de manera exponencial durante una docena de generaciones, creando suficientes células para tratar potencialmente numerosos pacientes. Este tipo de auto-renovación es particularmente importante para el tratamiento de la insuficiencia cardiaca, ya que se pueden perder más de mil millones de células del corazón después de un ataque al corazón.
La renovación celular prolífica significa que las ieCPCs podrían ser una manera sostenible de reemplazar las células dañadas. Las ieCPCs también se pueden desarrollar en cada uno de los tres diferentes tipos de células del corazón: cardiomiocitos, células endoteliales y células musculares lisas. Cuando se inyectan en un corazón, las células cambian espontáneamente en estas células sin necesidad de señales adicionales.
Intentos anteriores para tratar la insuficiencia cardiaca mediante el trasplante de células cardiacas adultas han fracasado en gran medida debido a que las nuevas células mueren rápidamente y no se auto-renuevan, es decir, su capacidad para repoblar un corazón enfermo es limitada. Además, un solo tipo de célula del corazón -cardiomiocitos o células musculares del corazón que se contraen-- se utilizan normalmente en los trasplantes, pero un corazón requiere los tres tipos de células para sanar y funcionar correctamente.
Estas células evitan el peligro de formación de tumores
La inyección de células madre no cardiacas en el corazón también ha tenido un éxito limitado en el tratamiento de la insuficiencia cardiaca porque las células inyectadas no son eficaces en la transición a las células del corazón, ya que requieren señales complejas para realizar el cambio, que están ausentes en un corazón adulto.
El trasplante de células madre no cardiacas aumenta el riesgo de formación de tumores, ya que muchas de las células se convierten en otros tipos de células además de las células del corazón de destino. Las ieCPCs evitan este problema, puesto que ya se encuentran ubicadas en su destino de convertirse en células del corazón.
En el estudio actual, el 90 por ciento de las ieCPCs inyectadas y retenidas en un corazón de ratón después de un ataque al corazón se transformaron con éxito en células del corazón funcionales, latiendo con las células existentes y creando nuevos vasos sanguíneos.
Las ieCPCs mejoraron significativamente la función del corazón, haciendo que éste bombeara más eficientemente y sus beneficios se prolongaron durante al menos tres meses. Debido a que estas células se generan a partir de células de la piel, se abre la puerta para la medicina personalizada, es decir, el uso de células del propio paciente para tratar su enfermedad cardiaca.
'Las células progenitoras cardiacas podrían ser ideales para la regeneración del corazón --apunta el autor principal Sheng Ding, investigador principal de Gladstone--. Son el precursor más cercano a las células del corazón funcionales, y, en un solo paso, rápidamente y eficientemente pueden convertirse en células del corazón, tanto en un plato como en un corazón vivo. Con nuestra nueva tecnología, podemos crear rápidamente miles de millones de estas células en un plato y luego trasplantarlas en los corazones dañados para tratar la insuficiencia cardiaca'.