Científicos crean células madre de pacientes con esquizofrenia

Mediante el uso de células de la piel de personas adultas con esquizofrenia y una mutación genética ligada a las principales enfermedades mentales, los investigadores del Instituto Johns Hopkins han creado células madre pluripotentes inducidas (células iPS) utilizando una nueva y mejorada técnica más “limpia”.

En el trabajo, publicado en la revista Molecular Psychiatry , el equipo confirma la creación de dos nuevas líneas de células iPS con mutaciones en el gen llamado DISC1, que se interrumpe en una esquizofrenia. Para eso,  hicieron las células utilizando un vector virales que estimula el mecanismo de reprogramación de las células sin modificar su contenido genético original con el ADN de un virus extranjero.

Las células madre de estas dos nuevas líneas, afirmaron los científicos, pueden ser inducidas a convertirse en células cerebrales como las neuronas. Debido a que tienen la mutación DISC1, y que están desempeñando un papel importante en la detección de las drogas para los tratamientos de las principales enfermedades mentales como la esquizofrenia, el trastorno bipolar y la depresión mayor, así como proporcionar pistas sobre las causas de estas enfermedades.

La mayoría de la gente piensa de las células madre sólo como terapia potencial para sustituir el trasplante de células o tejidos dañados, pero para las enfermedades psiquiátricas, que han demostrado ser un desafío para el conocimiento científico. Estas células son sin dudas un buen punto de apoyo para los estudios en esta enfermedad.

El beneficio de mantener el genoma original de las células reprogramadas se compensa con el hecho de que el enfoque de los vectores episomal es de tiempo y mano de obra intensiva.

“La eficacia de la nueva técnica es muy, muy bajo, dijeron los autores citando una tasa de 0,0006 por ciento o menos, comparada con la tasa de eficiencia de las células reprogramadas infectadas por virus, que oscila en alrededor de 0,001 por ciento. “Las células humanas crecen lentamente, y este tipo de reprogramación lleva tiempo.”

Sin embargo, el método de vectores episomal resuelve problemas difíciles relacionados con el enfoque viral más eficiente, lo que implica la inserción de genes extraños en el genoma de la célula lo que potencialmente interrumpir o influir en otros genes que pueden cambiar el comportamiento celular. También alivia la preocupación sobre el comportamiento celulares raro después debido a la reactivación de los genes introducidos que permanecen en el genoma.

Las muestras de biopsia de piel utilizada en el estudio procedían de una familia estadounidense informó por primera vez hace 25 años que varios de sus miembros estaban afectados con esquizofrenia. Un análisis genético realizado hace seis años descubrió que una mutación en el gen DISC1 era común a todos los miembros de la familia con enfermedades mentales graves. Hace dos años recogieron las muestras de piel y las entregaron al equipo que obtuvo las células, que hasta ahora han logrado reprogramar dos de las muestras en las nuevas iPS líneas celulares. Las muestras de piel de células de los miembros restantes de la familia, así como de individuos no relacionados con la esquizofrenia, se sigue trabajando y podrían convertirse en otras líneas de células madre.

Tomó una ventana bien variable de tiempo – entre tres semanas y tres meses – queen  las células epiteliales alargadas y una sola capa, empezaran a cambiar de forma y agruparse, un signo revelador de que estaban en el camino de convertirse en células madre. Luego pasaron por una serie de procesos de caracterización, que generalmente toma alrededor de seis meses o más, dependiendo de su rigor, para probar la existencia de las células reprogramadas.

Posteriormente, el equipo llevó a cabo una serie de pruebas para verificar no sólo que los genes que utilizaron para introducir los factores de reprogramación fueran indetectables en las células transformadas, sino también para demostrar su pluripotencialidad. En primer lugar, confirmaron que estas células podían generar células diferenciadas de las tres capas germinales – el endodermo, el mesodermo y el ectodermo – que eventualmente dan lugar a todos los tejidos de un animal y los órganos. Al cambiar la receta de los medios de cultivo en el que las células están creciendo, el equipo logró no solo que las células se convirtieran en neuronas, sino también en células de tejido graso, de tejido óseo y muscular. Para confirmar la pluripotencialidad in vivode las células  iPS con la capacidad de diferenciarse en todos los tipos de células diferentes, los investigadores realizaron una prueba rigurosa que incluyó la inyección de las células madre en ratones cuyos sistemas inmunológicos fueron suprimidos y observaron que las células de las tres capas germinales estaban presentes en los tumores que se formaron.

Este trabajo permite mirar a las células neuronales diferenciadas de estas células iPS con el fin de investigar los mecanismos y las funciones del gen DISC1 en el sistema nervioso, y entender el papel que pueden desempeñar en enfermedades como la esquizofrenia. Estos estudios futuros pueden conducir a la identificación de nuevas moléculas que podrían servir como dianas terapéuticas para la enfermedad.

Referencia

C-H Chiang, Y Su, Z Wen, N Yoritomo, C A Ross, R L Margolis, H Song, G-l Ming. Integration-free induced pluripotent stem cells derived from schizophrenia patients with a DISC1 mutationMolecular Psychiatry, 2011; DOI: 10.1038/mp.2011.13

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Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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Un Comentario a: “Científicos crean células madre de pacientes con esquizofrenia”

  1. miguel angel ramirez says:

    Es muy unteresante los avances que estan realizando en pacientes con esquizofrenia,ya que al parecer esos mismos sintomas los padecen igual.Y al parecer es un buen camino para que las celulas madre sean las que pudieran actuar como tratamiento en sus genes en mutacion,y estas celulas madre pudieran corregir su mutacion genetica.
    saludos.

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Francisco P. Chávez Ph.D
Departamento de Biología
Facultad de Ciencias
Universidad de Chile
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