A medida que se acerca la promesa de usar terapias regenerativas con células madre, un consorcio de científicos biomédicos informa que alrededor del 30 por ciento de las células madre pluripotentes inducidas que analizaron de 10 instituciones de investigación eran genéticamente inestables y no eran seguras para el uso clínico.
En un estudio publicado el 9 de junio por la revista Informes de células madre y financiado por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre, el equipo de investigación multiinstitucional informa sobre la caracterización integral de un gran conjunto de células madre pluripotentes inducidas iPSC. Las iPSC especializadas se reprograman a partir de piel de adultos o cordón infantillas células sanguíneas y pueden convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo, una afección llamada pluripotencia que imita la función de las células madre embrionarias humanas hESC.
Parte del Consorcio de Biología Celular Progenitora, los científicos están trabajando para asegurarse de que esta área creciente de investigación médica se base en ciencia segura y sólida. Aunque existe la tecnología para producir iPSC seguros y efectivos, los autores del estudio informan que encontraron un número inesperadode procesos de producción tambaleantes para las células. Esto incluye algunas líneas celulares contaminadas con bacterias o que transportan genes y mutaciones asociadas con el cáncer.
"Fue muy sorprendente para nosotros el alto número de líneas celulares inestables identificadas en el estudio, lo que destaca la importancia de establecer estándares de seguridad para las terapias con células madre", dijo Carolyn Lutzko, PhD, autora principal y directora de desarrollo traslacional en elLaboratorios Coreales Traslacionales en el Centro Médico del Hospital de Niños de Cincinnati. "Un buen número de las líneas celulares que estudiamos cumplían con los estándares de calidad, aunque el número inesperado de líneas que no cumplían con estos estándares no podían usarse para terapias clínicas".
Los investigadores también anunciaron el establecimiento de un portal web en línea y una base de datos alojada en http://www.synapse.org/ . Ofrece a los científicos acceso abierto a los datos del estudio para respaldar su propia investigación sobre posibles terapias con células madre basadas en iPSC. Esto permite a los investigadores comparar la calidad y la estabilidad de los iPSC generados en sus propios laboratorios con los del estudio actual.
Diferentes herramientas, resultados variados
Los investigadores compararon 58 líneas diferentes de iPSC enviadas por las diferentes instituciones. Las células se generaron con una variedad de genes, métodos y células de origen, como la piel de adultos o las células sanguíneas de cordón umbilical. Se evaluó la estabilidad genética de los iPSC,tasa de pluripotencia y varios otros criterios científicos.
La estabilidad genética es crítica para la seguridad de los iPSC para evitar el riesgo de que una terapia experimental desencadene cáncer u otros problemas médicos. También es vital que, antes de recibir instrucciones de convertirse en un tipo de célula específico, las líneas de iPSC se renueven continuamente yexpandirse en forma de pizarra en blanco sin la introducción de errores genéticos.
Los investigadores también compararon las características moleculares y funcionales de los iPSC con las células madre embrionarias humanas, que se utilizan con moderación como un estándar de oro para la calidad de la evaluación comparativa.
El grado de cumplimiento de los 58 criterios de calidad de las líneas iPSC dependía del origen de las células reprogramadas piel frente a sangre, hombre frente a mujer y métodos específicos de reprogramación. Los diferentes métodos incluían una variedad de genes de reprogramación, vectores virus diseñados queentregar material genético a las células, o el uso de plásmidos pequeñas moléculas de ADN que pueden administrar genes de reprogramación.
La prueba de teratoma
Ser pluripotente significa que los iPSC pueden generar células a partir de cada una de las tres líneas básicas de células germinales que forman el cuerpo: endodermo región intestinal, ectodermo epidermis, tejido nervioso, etc. y mesodermo músculos, células sanguíneas, etc.La pluripotencia se puede evaluar para determinar si las líneas iPSC pueden formar lo que se llama teratomas: tumores benignos formados por diferentes tipos de células dientes, huesos, cerebro, etc..
Lutzko dijo que se pensaba que las líneas iPSC de baja calidad no podían ser pluripotentes, aunque hasta el estudio actual esta teoría no se había probado cuidadosamente debido al gasto. Esto llevó a Lutzko y sus colegas a verificar y ver si todas las líneas iPSC- Tanto de alta como de baja calidad - podría generar teratomas.
Para hacer esto, los investigadores inyectaron modelos de ratones de laboratorio con diferentes líneas de iPSC para ver si formaron los tumores y, en segundo lugar, si los tumores contenían ejemplos de células de cada uno de los tres tipos diferentes de células germinales. Las pruebas mostraron que tanto genéticamente estables como inestablesLas líneas de iPSC formaron teratomas con células de las tres capas germinales.
Aunque las líneas de iPSC genéticamente inestables demostraron pluripotencia, la preocupación en un contexto clínico sería que también podrían provocar cáncer, lo que nuevamente enfatiza la necesidad de métodos de reprogramación seguros, según los autores del estudio.
Biología en una computadora
El estudio combinó pruebas moleculares a gran escala y caracterización en un laboratorio con análisis computacionales dirigidos por el primer autor del estudio, Nathan Salomonis, PhD, investigador de la División de Informática Biomédica en Cincinnati Children's. Salomonis usó enfoques computacionales para examinar y generargrandes conjuntos de datos sobre la interacción entre diferentes métodos de programación celular, regulación génica y la calidad funcional de los iPSC.
Salomonis dijo que estos datos revelaron signos reveladores nuevos y sutiles de líneas iPSC que ya habían perdido su capacidad de hacer todos los tipos de células adultas necesarias. Esta recopilación masiva de datos procesados sin procesar se ha puesto a disposición a través del portal web y la base de datos en línea.
A medida que los investigadores del consorcio esperan, Salomonis dijo que probarán qué tan bien se pueden transformar diferentes líneas de iPSCs en tipos celulares muy específicos, como el cerebro, el corazón, los pulmones y otras células del cuerpo humano. Después de verificar los datos de estas pruebasy publicado, el consorcio también agregará esta información a la base de datos en línea como un recurso público.
Todas las pruebas de laboratorio y análisis de calidad del estudio actual se canalizaron a través de Cincinnati Children's. El centro médico sirvió como núcleo de caracterización celular y núcleo de bioinformática del estudio, dijo Lutzko, quien también es profesor asociado de pediatría en la Universidad de Cincinnati College.de Medicina y director de división de Medicina Regenerativa y Terapias Celulares en el Centro de Sangre Hoxworth en Cincinnati.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Centro médico del Hospital de Niños de Cincinnati . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :