Primer corazón reconstruido con células madre vuelve a latir

La reconstrucción de un corazón con células madre es un avance importante para la medicina regenerativa, aunque aún no pueda ser utilizado en la práctica clínica. Las células iPS son las culpables de este logro.

"Solo en Estados Unidos, una persona muere cada 34 segundos por un fallo cardíaco". Así es como empieza el nuevo trabajo de investigación publicado en Nature Communications, donde han conseguido reconstruir un corazón con células madre. Una vez más, se demuestra que cada vez estamos un poco más cerca defabricar órganos con células madre, o al menos de reparar aquellos que estén dañados.
Las conocidas como células iPS, que son células madre pluripotentes inducidas, son una esperanza para la investigación en medicina regenerativa desde hace tiempo. En 2012, cuando su descubridor, Shinya Yamanaka, ganó el Premio Nobel, muchos apuntaron a esta herramienta terapéutica celular como el futuro. Las últimas investigaciones no nos están defraudando. Son el futuro.
Como nos explicaban en este vídeo de la prestigiosa revista Nature publicado hace solo un mes, resulta desde hace tiempo bastante sencillo, conseguir que células madre se diferencien en cardiomiocitos y puedan latir. Pero si pensamos en la biología de los órganos, podremos entender que no resulta tan sencillo pasar de una estructura celular, a fabricar un tejido, que supondría un peldaño más alto en la complejidad organizativa, y de ahí construir un órgano:



El trabajo en el que se basa el vídeo anterior, desarrollado por el equipo de Harald Ott, del Massachusetts General Hospital de Boston, resume uno de los primeros pasos que se dan en la investigación publicada ahora en Nature Communications: la descelularización.
Este término, que a primera vista suena tan complejo, no es más que la fabricación de un andamiaje adecuadopara fabricar órganos in vitro, que luego pudieran ser trasplantados in vivo. En otras palabras, actualmente la ciencia no es capaz de construir órganos de la nada, sino que debe basarse en estos andamios en forma de matriz. Como se explica detalladamente en esta solicitud de patente europea, el proceso de creación de un andamio de este tipo es clave, ya que ha de encajar, una vez reconstruido el órgano, en el "hueco" en el que deberíamos trasplantar el órgano:
"La reconstrucción de un órgano artificial utilizando un órgano descelularizado producirá un órgano artificial que funciona tan bien como un órgano nativo debido a que conserva la misma forma, tamaño y estructura intersticial, que permite que las células depositadas asuman una morfología y estructura comparables a las del órgano nativo."

Tras el andamiaje, las células iPS son la clave

En el trabajo presentado por el Dr. Yang, de la Universidad de Pittsburgh, los científicos fueron capaces de reconstruir un corazón con células madre. De forma específica, su logro se basa en hacer que un corazón muerto volviera a latir. ¿Ciencia ficción? No, solo ciencia.
Todavía no podemos crear un órgano de la nada, necesitamos un "andamio"
Para conseguir su objetivo, extrajeron corazones de cadáveres de ratones, sometiéndolos al proceso de descelularización que comentábamos anteriormente. De manera simultánea, extrajeron fibroblastos de personas adultas, desdiferenciándolos hasta conseguir células iPS humanas. Estas serían los factores clave para rellenar el andamio obtenido previamente, y conseguir ese corazón con células madre.
El siguiente paso era conseguir que esas células iPS dieran lugar a células cardíacas. Para lograrlo, utilizaronfactores de crecimiento que se encuentran habitualmente durante el desarrollo del corazón. Estas proteínas inducen en las células respuestas fundamentales, de forma que podemos pasar de unas células no diferenciadas a otras que sí lo sean.
De forma específica, el equipo dirigido por Yang logró que las células iPS ejecutaran tres pasos fundamentales: migrar por todo el armazón o andamiaje, proliferar en un mayor número de células y por último, diferenciarse. En particular, esta diferenciación provocó que aparecieran células endoteliales, células de músculo liso y células del músculo cardíaco (también conocidas como cardiomiocitos).

La última etapa: ¡el corazón late!

Una vez que los investigadores consiguieron reconstruir el corazón con células madre, quedaba el paso más importante: ¿funcionaba? Las pruebas que realizaron demostraron que el órgano conseguía latir a un ritmo de entre 40 y 50 latidos por minuto, y aunque esta frecuencia se considera baja para la vida, lo cierto es que es un gran paso para la medicina regenerativa.
El corazón que consiguieron latía a 40-50 pulsaciones por minuto
Otros resultados que muestran el buen estado de este corazón con células madre, es que además del movimiento contráctil espontáneo que presentaba, lograba generar cierta fuerza mecánica, responder a determinados fármacos y por último, aumentar los niveles intracelulares de calcio, un paso lógico si contamos con que el reconstruido corazón con células madre tenía capacidad de contraerse.

¿Servirá este avance para el trasplante de órganos en el futuro? Los mismos autores del estudios reconocen que aunque su trabajo es muy importante, todavía se encuentra en una fase muy prematura para que llegue a la práctica clínica. Sin embargo, de momento esta investigación no será en balde, ya que el corazón con células madre podrá servir para evaluar fármacos para afecciones cardíacas por un lado, y por otro, para estudiar cómo se desarrolla el corazón en el feto.
Sin lugar a dudas, este avance científico pone de nuevo de manifiesto la gran importancia de las células madre, y en particular, de las células iPS, en medicina regenerativa. Quizás en menos tiempo del que nos esperamos, logremos que todas estas investigaciones sirvan para que los trasplantes lleguen más rápido a los pacientes.


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