Una estructura en 3D formada por biomateriales y que contiene células madre parece poder mejorar sensiblemente la supervivencia de las células trasplantadas. Los investigadores consideran que es una promesa para las terapias con células madre en la enfermedad de Parkinson.
¡Me encanta la ciencia! Literalmente se me pone piel de gallina cuando leo noticias como esta. Con los adelantos de la ciencia en la actualidad corremos el riesgo de que la imaginación que desplegó Julio Verne nos parezca opaca ¿Hay límites a donde se puede llegar? Todo parece indicar que los límites los pondrá la ética, más que la ciencia. Pero en fin ¿cuál es la noticia? Tanta emoción ha dejado de lado lo importante: científicos norteamericanos han logrado crear una estructura en 3D que se trasplanta al cerebro y que contiene células madres .
El molde, hasta ahora probado en ratones, facilita la reprogramación de las células madre en neuronas, aumenta dramáticamente la supervivencia de las células y sostiene el crecimiento de redes neuronales capaces de comunicarse; la base de todos los procesos cognitivos. La investigación ha sido publicada en la revista Nature Communications.
En busca de la estructura y la sustancia ideal para contener células madre.
En varias ocasiones en TiTi hemos hablado de las ventajas de las terapias con células madre para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el párkinson y el alzhéimer. En el curso de estas enfermedades las neuronas encargadas de procesos como la memoria o el movimiento mueren, de ahí los síntomas que vemos en los enfermos. Las terapias con células madres, aún experimentales en la mayoría de los países, permiten convertir esas células en cualquier otro tipo de células especializas, entre ellas las neuronas.
Pero, aunque se pueda convertir células madre en neuronas, no quiere decir que sea fácil hacerlo; ni llevarlas al cerebro ni que funcionen una vez allí. Uno de los riesgos es que cuando las células madre lleguen al cerebro no sobrevivan, algo que parece mejorarse exponencialmente con el molde creado por los científicos de las universidades norteamericanas de Rutgers y Stanford. Según una de las científicas que participó en este estudio, la Dra. Rosemarie Hunziker:
Trabajando juntos, los biólogos de células madre y los expertos en biomateriales desarrollaron un sistema capaz de transportar células neuronales a través del exigente viaje de trasplante e injerto en el tejido cerebral de acogida.
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Los investigadores experimentaron con diversos biomateriales— específicamente polímeros— y con variedad de grosores y densidad. Finalmente encontraron la sustancia a la que las células madre se adhirieron fácilmente. Pero escoger el material no fue ni mucho menos el único reto. Según cuenta otro de los autores del estudio, el Dr. Prabhas Moghe:
El tamaño óptimo de los poros era uno lo suficientemente grande para que las células poblaran el molde, pero lo suficientemente pequeño para que las neuronas diferenciadas detectaran la presencia de sus vecinas y produjeran los derivados resultantes del contacto célula a célula. Este contacto mejora la supervivencia y el desarrollo de las células en neuronas funcionales capaces de transmitir una señal eléctrica a través de la red neural en desarrollo.
Una vez elegido el material, diseñada la estructura y fabricado el molde, quedaba probarlo. Lean cómo y qué consiguieron.
Mayor supervivencia neuronal.
La estructura diseñada es lo suficientemente pequeña como para poder inyectarse con una aguja hipodérmica normal. Probaron a inyectarla en una muestra de cerebro de ratón, y a la vez, inyectaron en otras muestras de cerebro células madre de la forma en que se hace hasta el momento, en una suspensión en la que viajan millones de estas células de forma individual.
Encontraron que las células madre que se trasplantaron en el molde tuvieron una supervivencia mucho mayor y mejor actividad eléctrica que las que se inyectaron de forma tradicional.
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En otro experimento inyectaron los moldes y las células madre individuales en el cerebro de ratones vivos y el resultado fue el mismo: mejor supervivencia celular y mejor crecimiento neuronal y comunicación entre las neuronas.
Con estos resultados, los investigadores no dudan que su sistema va a ser empleado en la creación de terapias mucho más efectivas para las enfermedades neurodegenerativas. De hecho, ya están trabajando en adaptar el sistema específicamente para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson.
Las terapias con células madre para la enfermedad de Parkinson se están convirtiendo en una promesa cada vez más cercana desde que Australia autorizó a realizar los trasplantes en doce enfermos. Los resultados preliminares de ese ensayo clínico, que toda la comunidad científica espera con mucha expectativa, deben darse a conocer entre el año 2017 y 2018.
Referencias
Carlson, A. L. (2015). Generation and transplantation of reprogrammed human neurons in the brain using 3D microtopographic scaffolds. Nature Communications, 7, . doi:10.1038/ncomms10862
RUTGERS UNIVERSITY (2016, March 17). Future brain therapies for Parkinson’s possible with stem cell bioengineering innovation.Eureka Alert. Disponible en http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-03/ru-fbt031616.php
