Un equipo de científicos de los Institutos Gladstone y la Universidad de California, San Francisco (UCSF), en Estados Unidos, ha descubierto una manera de transformar las células de la piel en células hepáticas maduras a pleno funcionamiento que crecen por su cuenta, incluso después de ser transplantadas en modelos experimentales modificados para imitar la insuficiencia hepática.
El poder de la medicina regenerativa permite a los científicos transformar células de la piel en células que se parecen mucho a las células del corazón , células del páncreas e incluso las neuronas, pero hasta ahora ha sido mucho más difícil contar con un método para generar células que estén completamente maduras, un requisito previo crucial para terapias que salven vidas.
En estudios anteriores sobre la reprogramación de hepatocitos, los científicos tuvieron dificultades para obtener células hepáticas derivadas de las células madre que sobrevivan una vez que se trasplantan en el tejido hepático existente. Pero el equipo de Gladstone-UCSF encontró una manera de resolver este problema.
Descrito en el último número de la revista 'Nature', el investigador de los laboratorios de Gladstone Sheng Ding y el profesor asociado de la UCSF Holger Willenbring detallan un nuevo método de reprogramación celular que transforma células de piel humana en células hepáticas que son prácticamente indistinguibles de las células que componen el tejido del hígado nativo.
Estos resultados ofrecen una nueva esperanza para los millones de personas que padecen o están en riesgo de desarrollar un fallo hepático, condición cada vez más común, que resulta en la pérdida progresiva e irreversible de la función hepática. En la actualidad, la única opción es un trasplante de hígado costoso, por lo que los científicos siempre miran a la tecnología de células madre como una alternativa potencial, pero hasta ahora no lo han conseguido.
'Estudios anteriores trataron de reprogramar células de la piel para volver de nuevo a un estado celular pluripotente para luego crecer como células del hígado', explica el doctor Ding, uno de los autores principales del informey profesor de Química Farmacéutica en la UCSF, con la que está afiliado Gladstone.
'Sin embargo, generar estas llamadas células madre pluripotentes inducidas o células iPS y luego transformarlas en células del hígado no siempre resulta en su completa transformación. Así que pensamos que, en de llevar estas células de la piel de camino de vuelta a pluripotentes, tal vez podríamos llevarlas a una fase intermedia', añade.
Esta investigación, que se realizó de forma conjunta en el Centro de Roddenberry para la Investigación de Células Madre de Gladstone y el Centro de Investigación de Medicina y Regeneración con Células Madre en la UCSF , implicó el uso de un 'cóctel' de genes de reprogramación y compuestos químicos para transformar células de piel humana en células que se parecían a las del endodermo, que son células que eventualmente maduran en muchos de los principales órganos, incluyendo el hígado.
'En lugar de llevar las células de la piel de nuevo al principio, las llevamos sólo a parte del camino, creando células del endodermo', resalta el académico postdoctoral de Gladstone Saiyong Zhu, también uno de los autores principales del artículo. 'Este paso nos permitió generar un gran reservorio de células que podrían más fácilmente ser inducidas a convertirse en células del hígado', añade.
A continuación, los investigadores descubrieron un conjunto de genes y compuestos que pueden transformar estas células en células hepáticas en funcionamiento y, unas pocas semanas, el equipo comenzó a notar una transformación. 'Las células comenzaron a tomar la forma de las células del hígado e, incluso, empezaron a realizar las funciones normales de las células del hígado', añade otro experto de la UCSF y autor del trabajo, Milad Rezvani, quien añade que no eran células completamente maduras todavía, pero que
estaban en camino.
Tras celebrar los resultados iniciales en laboratorio, los científicos quisieron ver qué sucedería en un hígado real, por lo que trasplantaron estas células del hígado en fase inicial a los hígados de modelos experimentales. Durante un periodo de nueve meses, el equipo monitorizó la función celular y su crecimiento midiendo los niveles de proteínas y genes específicos del hígado.
Dos meses después del trasplante, los investigadores vieron un aumento en los niveles de proteína de hígado humano en los modelos experimentales, lo que indicó que las células trasplantadas se estaban convirtiendo en células hepáticas maduras funcionales. Nueve meses más tarde, el crecimiento celular mostró signos de desaceleración, lo que apunta que estos expertos han encontrado los factores necesarios para regenerar con éxito el tejido hepático.
'Quedan muchas preguntas, pero el hecho de que estas células pueden crecer completamente maduras y durante meses tras el trasplante es muy prometedor', apostilla el doctor Willenbring, director asociado del Centro de Hígado de la UCSF y otro autor del trabajo. 'En el futuro, nuestra técnica podría servir como una alternativa para los pacientes con insuficiencia hepática que no requieren el reemplazo del órgano completo o que no tienen acceso a un trasplante debido a que la disponibilidad de órganos de donantes es limitada', concluye.