Redisposición genética: un enfoque combinado de terapia génica y de células madre cura una enfermedad genética humana in vitro

31 de mayo de 2009

Redisposición Genética: Un enfoque combinado de terapia con células madre y genes cura una enfermedad genética humana in vitro

31 de mayo de 2009

La Jolla, CA—Un estudio liderado por investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos ha impulsado significativamente el campo de la medicina regenerativa, demostrando en principio que una enfermedad genética humana puede curarse utilizando una combinación de terapia génica y tecnología de células madre pluripotentes inducidas (iPSC). El estudio, publicado en la edición en línea anticipada del 31 de mayo de 2009 de Nature, es un hito importante en el camino del laboratorio a la clínica.

“Ya han pasado diez años desde que las células madre humanas se cultivaron por primera vez en una placa de Petri”, afirma el director del estudio. Juan-Carlos Izpisúa Belmonte, Ph.D., profesor en el Laboratorio de Expresión Génica y director del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), España. “La esperanza en este campo siempre ha sido que seamos capaces de corregir una enfermedad genéticamente y luego generar células iPS que se diferencien en el tipo de tejido donde la enfermedad se manifiesta y llevarla a la clínica”.”

Si bien varios estudios han demostrado la eficacia del enfoque en ratones, su viabilidad en humanos no se había establecido. El estudio de Salk ofrece la primera prueba de que esta tecnología puede funcionar en células humanas.

El equipo de Belmonte, en colaboración con su colega del Instituto Salk, el Dr. Inder Verma, profesor del Laboratorio de Genética, y con colegas del CMRB y del CIEMAT de Madrid (España), decidió centrarse en la anemia de Fanconi (AF), un trastorno genético responsable de una serie de anomalías hematológicas que merman la capacidad del organismo para combatir las infecciones, transportar oxígeno y coagular la sangre. Causada por mutaciones en uno de los 13 genes de la anemia de Fanconi (AF), la enfermedad suele provocar insuficiencia de la médula ósea, leucemia y otros tipos de cáncer. Incluso después de recibir trasplantes de médula ósea para corregir los problemas hematológicos, los pacientes siguen teniendo un alto riesgo de desarrollar cáncer y otras afecciones de salud graves.

Después de tomar células del cabello o de la piel de pacientes con anemia de Fanconi, los investigadores corrigieron el gen defectuoso en las células de los pacientes utilizando técnicas de terapia génica pioneras en el laboratorio de Verma. Luego, reprogramaron con éxito las células reparadas en células madre pluripotentes inducidas (iPS) utilizando una combinación de factores de transcripción, OCT4, SOX2, KLF4 y cMYC. Las células FA-iPS resultantes eran indistinguibles de las células madre embrionarias humanas y de las células iPS generadas a partir de donantes sanos.

Dado que la insuficiencia de la médula ósea, como consecuencia de la disminución progresiva del número de células madre hematopoyéticas funcionales, es la característica más destacada de la anemia de Fanconi, los investigadores analizaron a continuación si las células iPS específicas de cada paciente podían utilizarse como fuente de células madre hematopoyéticas aptas para el trasplante. Descubrieron que las células iPS de pacientes con anemia de Fanconi se diferenciaban fácilmente en células progenitoras hematopoyéticas preparadas para convertirse en células sanguíneas sanas.

“No hemos curado”

Aunque aún existen obstáculos para que esa teoría se convierta en práctica —en particular, evitar que las células reprogramadas induzcan tumores—, en los próximos meses Belmonte y Verma explorarán formas de superar ese y otros impedimentos. En abril de 2009, recibieron $6.6 millones del Instituto de Medicina Regenerativa de California (CIRM) para llevar a cabo investigaciones dirigidas a traducir la ciencia básica en curas clínicas.

“Si podemos demostrar que un enfoque combinado de iPS y terapia génica funciona en humanos, entonces no hay límite para lo que podemos hacer”, dice Verma.

Para información sobre la comercialización de esta tecnología, comuníquese con la Oficina de Desarrollo Tecnológico de Salk al (858) 453-4100, Ext. 1278.

Los investigadores que también contribuyeron al trabajo incluyen al primer autor Ángel Raya, así como a Ignasi Rodríguez-Pizà, Rita Vassena, María José Barrero, Antonella Consiglio, Eduard Sleep, Federico González, Gustavo Tiscornia, Elena Garreta, Trond Aasen y Anna Veiga del Centro de Medicina Regenerativa en Barcelona, España; Guillermo Guenechea, Susana Navarro, Paula Río y Juan Bueren de la División de Hematopoyesis y Terapia Génica, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas en Madrid, España; y Maria Castellà y Jordi Surrallés del Departamento de Genética y Microbiología, Universitat Autònoma de Barcelona.

Acerca del Instituto Salk de Estudios Biológicos:
El Instituto Salk de Estudios Biológicos es una de las instituciones de investigación básica más destacadas del mundo, donde un cuerpo docente de prestigio internacional investiga cuestiones fundamentales de las ciencias de la vida en un entorno único, colaborativo y creativo. Centrados tanto en el descubrimiento como en la formación de las futuras generaciones de investigadores, los científicos del Salk realizan contribuciones revolucionarias a nuestra comprensión del cáncer, el envejecimiento, el Alzheimer, la diabetes y las enfermedades cardiovasculares mediante el estudio de la neurociencia, la genética, la biología celular y vegetal, y otras disciplinas relacionadas.

Los logros del cuerpo docente han sido reconocidos con numerosos galardones, entre los que se incluyen premios Nobel y la pertenencia a la Academia Nacional de Ciencias. Fundado en 1960 por el Dr. Jonas Salk, pionero en la vacuna contra la poliomielitis, el Instituto es una organización independiente sin fines de lucro y un hito arquitectónico.