Células en ácido

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Hace menos de una década que sabemos cómo inducir la marcha atrás de células especializadas de nuestro organismo hasta hacerlas retroceder a su más tierna infancia, cuando aún éramos nada más que un puñado de células sin identidad propia y formábamos un proyecto de embrión (mal que le pese a algún ministro de Justicia). Casi todas las células que nos forman en esas etapas iniciales tienen por delante un futuro prometedor que les permite llegar a ser un día cualquier cosa. Cualquier cosa celular, se entiende.

Es lo que llamamos “pluripotencia”. Y para sorpresa del mundo científico, esa espectacular reversión se puede conseguir introduciendo únicamente 4 genes. Desde que ese descubrimiento vio la luz en el 2006, son miles de laboratorios en todo el mundo los que se lanzaron a repetir, modificar, ampliar y utilizar esa tecnología.

Existen varios problemas para el uso de una técnica que implica introducir genes cuya actividad es difícil de domar, puesto que plantear una terapia celular que use un material así modificado no está exento de riesgos insospechados (y algunos conocidos) que no son aceptables. Por eso dar con un método que permita modelar con delicadeza la célula sin recurrir a alterarla genéticamente es una panacea que al mismo tiempo parece inalcanzable.

Parece o parecía, porque muy recientemente un grupo de científicos formado por investigadores de laboratorios estadounidenses y japoneses han publicado sus espectaculares resultados consiguiendo inducir la reprogramación a células madre de pluripotencia inducida sometiendo a las células a unas suaves y transitorias condiciones de estrés.

Haruko Obokata, la primera autora de los artículos que describen este avance, presentando sus resultados.
Haruko Obokata, la primera autora de los artículos que describen este avance, presentando sus resultados.

En principio los investigadores han desarrollado su trabajo fundamentalmente utilizando un estrés basado en una breve exposición de las células a un baño en una solución ligeramente ácida, aunque aseguran que son capaces de llegar a resultados similares con otros tipos de estrés mecánico, consistentes por ejemplo en forzar el paso de las células por finos capilares repetidamente. Achucharlas, vamos.

Los investigadores usaron un truco consistente en usar para sus pruebas células obtenidas de un ratón modificado genéticamente para que porten un transgén “chivato“. Esta gen exógeno presenta secuencias que se encargan normalmente de dictar la expresión de un gen fundamental para las células pluripotentes, el gen Oct4, pero que en este caso dirigen la expresión de la famosa proteína verde fluorescente, o GFP.

Así, cuando los investigadores bañan brevemente las células Oct4-GFP en ácido y las devuelven a sus placas de cultivos, observan la aparición paulatina de fluorescencia verde con el tiempo a lo largo de hasta 7 días. Estas células han reprogramado su genoma, han dejado de leer las instrucciones que las definían como células adultas especializadas y han comenzado a expresar los genes típicos de células pluripotentes embrionarias (por ejemplo Oct4).

Sólo una pega. Una célula madre embrionaria se define por dos características: Pueden convertirse en cualquier cosa (son pluripotentes) pero también deben ser “inmortales“, ser capaces de mantenerse a sí mismas de manera indefinida (tienen capacidad de “autorrenovación”). Sin embargo, las STAPs (que así bautizaron sus autores a estas células por “stimulus-triggered acquisition of pluripotency”) no son capaces de seguir dividiéndose tras la reprogramación. Esto significa que ambas características son propiedades separables, definidas de manera independiente. Pero para solucionarlo, los autores echaron mano de trabajos anteriores que se habían topado con situaciones similares de problemas para mantener el crecimiento de células madre embrionarias y probaron los trucos ya descritos por otros. Añadieron una hormona, ACTH, y con eso se solucionó el problema.

Estas STAPs por tanto pueden dar lugar a verdaderas células madre embrionarias y así lo demostraron los científicos probando cómo estas células son capaces de entrar a formar parte de un embrión en desarrollo y dar lugar a todos los tejidos que forman un ratón adulto. Todos, incluso la placenta, demostración máxima de potencia, lo que define a una célula no ya como pluripotente, si no como “totipotente”.

Una de las primeras reacciones de los que saben de este trabajo es preguntarse “¿cómo carajo se les ocurrió semejante cosa?”. Para esto suele haber dos tipos de respuesta. La oficial evoca fenómenos de conversión en la identidad celular en plantas a partir de estructuras dañadas capaces de soportar el crecimiento de nuevas plantas con todos sus tejidos, o a extraños ejemplos de cambios de identidad celular en tejidos dañados en salamandras. No parecen ejemplos muy cercanos, en fin.

Otra explicación más prosaica es que desde que en el 2006 Yamanaka anunció al mundo su descubrimiento, son multitud de laboratorios los que se han lanzado a echarles de todo a sus células en busca de esto, algo, un tratamiento lo más ligero y sencillo posible que no necesite modificar de manera tan radical las células y las devuelva al estado pluripotente.

Si este “algo” es el baño ácido u otro tipo de estrés está por ver, y si los resultados se confirman y los análisis de estas células son correctos podríamos estar ante otra puerta que se nos abre y nos promete un futuro esperanzador al otro lado del vano.

Referencias:

Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency. Obokata H, Wakayama T, Sasai Y, Kojima K, Vacanti MP, Niwa H, Yamato M, Vacanti CA. Nature. 2014 Jan 30;505(7485):641-7. PMID: 24476887

Bidirectional developmental potential in reprogrammed cells with acquired pluripotency. Obokata H, Sasai Y, Niwa H, Kadota M, Andrabi M, Takata N, Tokoro M, Terashita Y, Yonemura S, Vacanti CA, Wakayama T. Nature. 2014 Jan 30;505(7485):676-80. PMID: 24476891

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