Los investigadores han descubierto un cóctel de sustancias químicas que, cuando se añade a las células madre en un orden preciso, expresa los genes que se encuentran en las células renales en el mismo orden en que se encienden durante el desarrollo embrionario del riñón. Las células generadas continuaron comportándose como células renales luego de trasplantadas tanto en embriones como en ratones adultos.
Los investigadores han inducido con éxito a las células madre para convertirlas en células renales tubulares, un avance significativo de la medicina regenerativa para el tratamiento de la insuficiencia renal. Los hallazgos que a futuro podrían reemplazar a la diálisis y el trasplante renal, aparecen publicados en la Revista de la Sociedad Americana de Nefrología (JASN).
La enfermedad renal crónica es un importante problema de salud pública mundial, y cuando los pacientes progresan a insuficiencia renal, sus opciones de tratamiento se limitan a la diálisis y el trasplante renal. La medicina regenerativa, que implica la reconstrucción o reparación de los tejidos y órganos, puede ofrecer una alternativa prometedora.
El equipo estuvo trabajando durante los últimos cinco años para desarrollar las estrategias para persuadir a las células madre pluripotentes humanas, tanto embrionarias como pluripotentes inducidas (iPS), para convertirse en células de riñón.
El objetivo era desarrollar un método sencillo, eficaz y reproducible de la diferenciación de células madre pluripotentes humanas en células del mesodermo intermedio, el más antiguo de los tejidos en el embrión en desarrollo que está destinado a dar lugar a los riñones. Según los autores este el primer paso para obtener otros tipos de células renales más específicas.
Los investigadores descubrieron un cóctel de sustancias químicas que, cuando se añade a las células madre en un orden preciso, hace que se apaguen los genes que se encuentran en células madre embrionarias y se convierten en genes que se encuentran en células de riñón, en el mismo orden en que se encienden durante el desarrollo embrionario del riñón.
Los investigadores fueron capaces de diferenciar ambas células madre humanas (embrionarias e inducidas), en células que expresan PAX2 y Lhx1, los dos marcadores principales del mesodermo intermedio. Las células iPS se obtuvieron mediante la transformación de fibroblastos obtenidos a partir de biopsias de piel en células pluripotentes.
Esto abre la posibilidad de aplicar esta técnica con enfoques personalizados pues las células de partida pudieran derivar de las células de la piel de un paciente. Las células diferenciadas expresan varios genes expresados en el mesodermo intermedio y espontáneamente podrían dar lugar a estructuras tubulares que expresan marcadores de los túbulos renales maduros.
Las células obtenidas también continuaron comportándose como células de riñón cuando se trasplantaron en un adulto o en los riñones de ratones embrionarios, dando esperanza de que los investigadores podrían algún día ser capaces de crear tejidos renales que podrían funcionar en un paciente y serían 100% inmunocompatibles.
Referencias
Albert Q. Lam, Benjamin S. Freedman, Ryuji Morizane, Paul H. Lerou, M. Todd Valerius, and Joseph V. Bonventre. Rapid and Efficient Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells into Intermediate Mesoderm that Forms Tubules Expressing Kidney Proximal Tubular Markers. JASN, December 19, 2013 DOI: 10.1681/ASN.2013080831
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