Las terapias con células madre son muy prometedoras para restaurar la función en una variedad de condiciones degenerativas, pero uno de los obstáculos logísticos es cómo garantizar que las células sobrevivan en el cuerpo el tiempo suficiente para funcionar. Investigadores del Instituto Buck informan sobre una de las primeras demostracionesde la restauración de la visión a largo plazo en ratones ciegos trasplantando fotorreceptores derivados de células madre humanas y bloqueando la respuesta inmune que hace que las células trasplantadas sean rechazadas por el receptor.
Publicando en el Célula madre celular , este trabajo destaca el rechazo del sistema inmune como uno de los temas clave que debe abordarse para mejorar la eficiencia de las terapias de regeneración de células madre. Los hallazgos apoyan un camino para mejorar las aplicaciones clínicas, específicamente para restaurar la visión en humanos al permitir fotorreceptores derivados decélulas madre humanas para integrarse y prosperar en el ojo.
"Esto se convirtió en una bonita historia de restauración a largo plazo de la visión en ratones completamente ciegos", dijo la facultad de Buck y autor principal Deepak Lamba, PhD, MBBS. "Mostramos que estos ratones ahora pueden percibir la luz hasta 9meses después de la inyección de estas células "
Los fotorreceptores son neuronas especializadas en la retina que convierten la luz en señales que el cerebro interpreta como vista. La pérdida de estas células es un punto final común en las enfermedades oculares degenerativas. Las células madre embrionarias humanas pueden proporcionar una fuente potencial para el reemplazo de fotorreceptores, pero a pesar deEn un trabajo previo que mostraba que los fotorreceptores derivados de las células madre podrían funcionar en ratones, los investigadores no habían podido mostrar la restauración de la visión sostenida a largo plazo. Una gran controversia en el campo, dijo Lamba, era si los fotorreceptores trasplantados simplemente morían o estaban siendorechazado por el sistema inmunitario: durante mucho tiempo se pensó que el ojo, junto con el cerebro, era "privilegiado" porque las células del sistema inmunitario no controlaban esas ubicaciones.
El grupo de Lamba se propuso examinar en detalle el grado en que el rechazo inmune contribuye a resultados decepcionantes en las terapias con células madre para el ojo, y para determinar si podrían encontrar una solución al problema. Si el rechazo estaba ocurriendo y eso podría suprimirse, razonaron, los fotorreceptores trasplantados derivados de células madre podrían tener tiempo para integrarse en el sistema visual y comenzar a transmitir información al cerebro.
El equipo usó una cepa de ratón específica que es saludable pero carece de un receptor de células inmunes específico, lo que hace que el ratón no pueda rechazar las células extrañas trasplantadas. Llamados ratones inmunodeficientes receptores gamma IL2 IL2rl nulos, estos animales carecen de IL2ryreceptor que los humanos también tienen como parte de un sistema inmune funcional.
"Esta cepa de ratón es un gran modelo para esta investigación porque son saludables y normales, incluso en su visión, por lo que nos permite realizar estudios centrados en la integración celular", dijo el autor principal de la publicación, Jie Zhu, PhD, uninvestigador postdoctoral que comenzó en el laboratorio de Lamba hace tres años.
En estos ratones, el equipo demostró que sin el proceso de rechazo, había un aumento de 10 veces en las células retinianas de donantes de células madre embrionarias derivadas de células madre embrionarias que maduraron e integraron en la retina.
Después de ver una supervivencia e integración a largo plazo significativamente mejoradas de las células trasplantadas, el siguiente paso fue ver si las células realmente funcionaban. El equipo trasplantó fotorreceptores derivados de células madre en otra cepa de ratón, llamada CRX nulo, que es congénitaciego. El equipo midió la respuesta de las pupilas a la luz y examinó los centros de respuesta visual de los cerebros para mostrar que las señales del ojo iban a las áreas apropiadas del cerebro. Descubrieron que incluso nueve meses a un año después del trasplante de fotorreceptores, los ojosrespondían a la luz y transmitían mensajes visuales al cerebro.
"Ese hallazgo nos da muchas esperanzas para los pacientes, de que podemos crear algún tipo de ventaja para estas terapias con células madre, por lo que no será solo una respuesta transitoria cuando se introducen estas células, sino una visión sostenida para unmucho tiempo ", dijo Lamba." Aunque a menudo se considera que la retina es 'inmune privilegiada', hemos descubierto que no podemos ignorar el rechazo celular al intentar trasplantar células madre en el ojo ".
El laboratorio del Dr. Lamba está dedicado a las aplicaciones clínicas de células madre humanas, con un interés especial en restaurar la visión que ha sido comprometida por enfermedades oculares degenerativas, como la degeneración macular. Ya están refinando el trabajo actual, dijeron Zhu y LambaUna de las direcciones es usar medicamentos ya aprobados para prevenir el rechazo del trasplante de órganos que se dirigen al mismo receptor. "El uso de un anticuerpo contra este receptor específico significa que el sistema inmunitario podría no necesitar ser suprimido de manera más general, lo que puede ser muy tóxico".dijo Zhu.
"También podemos identificar potencialmente otras moléculas pequeñas o proteínas recombinantes para reducir esta actividad gamma del receptor de interleucina 2 en el cuerpo, incluso las respuestas inmunes específicas de los ojos, que podrían reducir el rechazo celular", dijo Lamba. "Por supuesto que esaún no está validado, pero ahora que tenemos un objetivo, ese es el futuro de cómo podemos aplicar este trabajo a los humanos ".
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Materiales proporcionado por Instituto Buck de Investigación sobre el Envejecimiento . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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