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19 Septiembre 2016

Medicina regenerativa: del laboratorio a la salud pública

Estudio publicado en la revista Cell Stem Cell podría constituirse en el punto de partida para generar órganos funcionales. Científicos cultivan en 3D células progenitoras renales.

La tecnología, ciencia y medicina crecen a velocidad exponencial, de eso no hay dudas. Sólo basta mirar hacia atrás para darnos cuenta que la sociedad avanza por un camino cimentado en progresos concretos, de aplicación diaria, muchos de los cuales hace un par de décadas parecían un sueño de una persona en extremo fantasiosa. Y tal vez fue así, porque la motivación por alcanzar aquello que asoma como imposible es, de un modo u otro, el motor del mundo científico. 

La medicina regenerativa es un ejemplo perfecto de lo anterior. La sólo posibilidad de curar enfermedades sin tratamiento, restablecer por completo la función de tejidos dañados por la vejez o por un traumatismo, solucionar trastornos genéticos e incluso crear órganos en laboratorios para luego ser trasplantados al cuerpo humano sonaba como una locura, pero no lo es. Al contrario, equipos multidisciplinarios trabajan con esos objetivos en mente y, hace poco, dieron un sólido paso que los acerca a convertir sus sueños en realidad.

Esta área de la medicina se vincula con la terapia celular avanzada, la ingeniería genética y la de tejidos, entre otros campos de desarrollo e investigación. Considerada aún como una vereda emergente de la ciencia, tiene como propósito la reposición o regeneración de células de tejidos u órganos dañados estructural y funcionalmente. Para lograrlo utiliza distintos abordajes tecnológicos, basados en la tecnología de las células troncales y moléculas solubles que tienen efecto sobre estas células, entre otros.

Existen cuatro vertientes principales de la medicina regenerativa: el estudio de la capacidad de diferenciación de las células troncales en los tejidos adultos, el desarrollo de técnicas para el montaje de células en estructuras tridimensionales, la producción de biomateriales y la generación de órganos completos. Si bien aún no se logra concretar la última, ya existen tejidos simples desarrollados en laboratorio utilizados en trasplantes de piel y tejido óseo. Expertos consideran que, si bien la posibilidad real existe, se debe avanzar con cuidado, “debido a que la regeneración entre distintos tipos de órganos cambia bastante, por lo que la perspectiva teórica, metodológica y ética difiere”, asegura el doctor Alfonso Carreón Rodríguez, investigador del Centro de Investigación en Salud Poblacional de México.

En el largo camino que aún resta por recorrer, un estudio publicado en la revista Cell Stem Cell (doi: 10.1016/j.stem.2016.07.016) da señas de un avance importante: la creación de nuevas células progenitoras indefinidamente, por el momento, renales.

“Esto significa que tener un número ilimitado de estas células podría ser un punto de partida para hacer crecer órganos funcionales en el laboratorio, así como una forma de empezar a aplicar la terapia celular a riñones cuya función está disminuida”, explica Juan Carlos Izpisúa, director del trabajo y profesor del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto de Estudios Biológicos de California, Estados Unidos.

Las células progenitoras son las que toman el lugar de las que a diario mueren en todo el cuerpo. Disponer de ellas es calificado por los investigadores como “la clave de la eterna juventud”, sin embargo, existe una dificultad: las células progenitoras de nefronas sólo existen en la etapa de desarrollo embrionario. “Los adultos no tienen esas células para hacer crecer nuevo tejido renal tras una enfermedad o daño. Poder generarlas en laboratorio permitirá estudiar el desarrollo del riñón, tratar a largo plazo enfermedades renales y recuperar la función de riñones dañados”, explica el bioquímico.

En los inicios de la investigación se indagó con células aisladas de embriones de ratón, para pasar luego a obtener células progenitoras renales humanas. La diferencia con estudios anteriores, que habían fracasado, es que en lugar de utilizar una placa bidimensional, las cultivaron en 3D y usaron una nueva mezcla de moléculas de señalización, lo que las mantenía vivas y permitía dividirlas indefinidamente.

“Las células obtenidas en placa petri no son funcionales porque es obvio que durante el desarrollo embrionario las células no crecen en una estructura bidimensional, necesitan una estructura espacial para ser funcionales. En los últimos dos a tres años hemos colaborado con ingenieros para unir ambas áreas y construir o imitar de la mejor manera en laboratorio el espacio tridimensional. Hemos proveído de un entorno a las células que les dé sensación de tridimensionalidad para que se multipliquen, hemos imitado lo que se produce en el embrión y no en la placa petri”, detalla el investigador español, considerado un referente mundial en medicina regenerativa.

Durante el XLV Congreso de la Sociedad Española de Nefrología, llevado a cabo en Valencia en 2015, Juan Carlos Izpisúa adelantó parte de su trabajo, consistente en el desarrollo de estructuras renales tridimensionales a partir de células madre humanas, que fueron calificadas de “miniriñones”.

“Hay dos componentes fundamentales en la formación del riñón. Aunque el riñón ya funcionante tiene más de veinte tipos de células, todas ellas provienen de dos tipos: la yema uretérica  y el mensénquima. En 2013 conseguimos mezclar yema uretérica de humano con fragmentos de riñón de ratón, es decir, no eran riñones 100 por ciento humanos. Faltaba desarrollar en humanos células de mesénquima y lo que hemos conseguido ahora es diferenciar y obtener en el laboratorio células progenitoras de mesénquima que van a dar lugar a la mayor parte de las células que conocemos del riñón, como las nefronas, el componente tubular o los podocitos. Es la primera vez que lo voy a hacer público, porque creo que este congreso es el momento  más apropiado para decirlo”, aseguraba.

Transcurridos tres años, en colaboración con el Hospital Clinic de Barcelona, se están empezando a desarrollar los primeros protocolos para que lo generado en laboratorio tenga aplicabilidad clínica. “El riñón es uno de los órganos más complejos. Tiene más de 27 tipos celulares y ensamblarlos todos es muy difícil, pero originalmente el riñón tiene sólo tres tipos -los primordios uretéricos, las yemas mesonéfricas y el endotelio o entramado de vasos- y eso es más fácil”. Fabricar un riñón ya no está tan lejos.

“Son líneas de investigación paralelas. Por un lado eso, crear el riñón, y por otro lo que publicamos ahora en Cell Stem Cell, la creación de células progenitoras que sirven para recuperar la función de riñones dañados, siempre que sea por las nefronas, que es la mayoría de los casos en los que no funciona un riñón”, recalca.

Con esta base científica es tiempo de que la academia, los gobiernos y la industria diseñen estrategias de inversión y logren consensos para que, en el mediano plazo, la medicina regenerativa pueda consolidarse como una opción terapéutica real, con una aplicación efectiva y accesible en los sistemas públicos de salud.

Por Óscar Ferrari Gutiérrez

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