50020080740. Tratamiento de Distrofia Muscular con cA�lulas madre

Las cA�lulas madre embrionarias de ratA?n se utilizaron para obtener fibras musculares funcionales sanas. En las imA?genes que han mostrado este equipo de cientA�ficos se aprecia una mezcla de cA�lulas madre embrionarias de ratA?n y distrofina, una proteA�na esencial para la funciA?n normal del mA?sculo.

Estos investigadores del centro MA�dico Suroeste de la Universidad de Texas, habA�an usado cA�lulas madre embrionarias derivadas de ratA?n para la obtenciA?n de cA�lulas musculares. Estas mismas cA�lulas se inyectaron en ratA?n con distrofia muscular leve y consiguieron reemplazar por fibras musculares funcionales y sanas el tejido deteriorado. Dichos cientA�ficos afirmaron que la investigaciA?n estA? aA?n en una etapa temprana pero puede sentar la base para una terapia celular en pacientes con distrofia muscular y otras afecciones musculares relacionadas. La investigaciA?n descrita ha sido recientemente publicada en la versiA?n online de Nature Medicine.

De acuerdo con la asociaciA?n de Distrofia Muscular, alrededor de 250.000 personas tienen alguna forma de la enfermedad en los Estados Unidos. La mA?s comA?n, es la distrofia muscular de Duchenne, que estA? causada por una mutaciA?n que impide la formaciA?n de distrofina, una proteA�na involucrada en la formaciA?n de cA�lulas musculares. En ausencia de distrofina, los mA?sculos son incapaces de regenerarse y se van debilitando gradualmente y destruyA�ndose. A menudo, el A?rea afectada se acaba reemplazando por tejido graso y conectivo.

Rita Perlingeiro, profesora de biologA�a del desarrollo en la Universidad del Suroeste de Texas dijo que las cA�lulas embrionarias pueden ser la clave para revertir los efectos del debilitamiento de la distrofia muscular. La ventaja radica en la pluripotencialidad de las cA�lulas, su habilidad para transformarse en cA�lulas maduras de hueso, mA?sculo o cartA�lago. En ocasiones, cientA�ficos han encontrado que el paso mA?s complicado es la transformaciA?n de la cA�lula madre hacia un tipo determinado de cA�lula en cultivo. AdemA?s. en los experimentos de laboratorio, a menudo se encuentran con una mezcla de cA�lulas que cuando se lo inyectan al animal provocan la formaciA?n de tumores.

El equipo de cientA�ficos ha logrado dos objetivos fundamentales: encontrar el momento exacto para convertir las celulas madre en cA�lulas musculares y la obtenciA?n de distintos mA�todos para aislar cA�lulas musculares del resto del medio de cultivo para inyectar una dosis de cA�lulas musculares puras en un modelo de ratA?n.

Durante el desarrollo embriolA?gico normal, las cA�lulas madre se diferencian en distintos tejidos y huesos dependiendo de una determinada combinaciA?n de seA�ales genA�ticas y moleculares. En el caso de las cA�lulas musculares, en investigaciones anteriores, han mostrado que el gen Pax-3 es esencial para que las cA�lulas madre tomen la ruta de formaciA?n de mA?sculo. Con estos conocimientos, el equipo de investigadores logrA? un cultivo de cA�lulas musculares derivadas de cA�lulas madre embrionarias en una placa de cultivo con una soluciA?n genA�ticamente manipulada para sobreexpresar Pax-3. Estos encontraron que comparado con mezclas sin Pax-3, un nA?mero significativo de cA�lulas madre expuestas al gen activado formaron cA�lulas msculares.

Sin embargo, no todas las cA�lulas se convirtieron en mA?sculo y cuando los investigadores inyectaron la soluciA?n en un ratA?n con una forma leve de distrofia muscular, la mezcla causA? tumores. Entonces se focalizaron en desarrollar un proceso para identificar lo que hace que las cA�lulas musculares estA�n fuera del resto de la soluciA?n. Una vez mA?s, Perlingeiro buscA? referencias sobre desarrollo y encontrA? que durante la formaciA?n normal del mA?sculo en el embriA?n, las cA�lulas madre que se convierten en versiones tempranas del mA?sculo muestran ciertas molA�culas de superficie o marcadores. El equipo de cientA�ficos repitiA? la primera fase del experimento exponiendo las cA�lulas madre embrionarias a Pax-3, y mirando los marcadores que delatan cA�lulas musculares. Los investigadores entonces aislaron estas cA�lulas creando una soluciA?n que consistiA? A?nicamente en cA�lulas musculares.

En la preparaciA?n para inyectar la nueva soluciA?n en un modelo de ratA?n, el equipo primero inyectA? cardiotoxina en la pata del ratA?n. El efecto inhibiA? la producciA?n de distrofina, causando un debilitamiento del mA?sculo, un proceso parecido al que ocurre con la distrofia muscular. Perlingeiro y sus colegas, inyectaron al ratA?n la soluciA?n de cA�lulas musculares. El equipo entonces cogiA? biopsias musculares, y tras hacer inmunomarcaje encontraron que comparado con el ratA?n que no recibiA? la soluciA?n, el ratA?n tratado exhibiA? mA?s distrofina, indicando que habA�a regeneraciA?n muscular.

Para confirmar estos resultados, los investigadores llevaron a cabo tratamiento de rutina a ambos grupos de ratones. Entonces encontraron que el ratA?n que recibiA? la soluciA?n sobreviviA? al ratA?n que no tuvo tratamiento. Perlingeiro fue un paso mas allA?: tras sacrificar ambos animales, ella y sus colegas extrajeron el mA?sculo completo de la pata de ratA?n, del tratado y del no tratado, entonces colocaron ambos mA?sculos en un baA�o y probaron su fortaleza exponiA�ndolo a un impulso elA�ctrico. El equipo encontrA? que las contracciones mA?s fuertes venA�an de mA?sculos tratados con la soluciA?n derivada de cA�lulas madre.

Perlingeiro considerA? los resultados del estudio muy positivos ya que es previsible que en el futuro se consiga una terapia basada en cA�lulas madre para pacientes con distrofia muscular y otras enfermedades relacionadas. En cualquier caso, debe continuarse con mA?s trabajos en este campo para que la tA�cnica pueda aplicarse en humanos.

Recientemente, un equipo de investigadores fue capaz de convertir cA�lulas de la piel en cA�lulas con las mismas caracterA�sticas que las cA�luas embrionarias, una tA�cnica que evita el peliagudo problema A�tico actualmente centrado sobre el uso de cA�lulas madre de origen embrionaro. Perlingeiro cree que combinando esta tA�cnica con su mA�todo de derivaciA?n muscular, puede, en el futuro dar resultados efectivos, tratamientos eficientes para enfermedades como la distrofia muscular.

a�?Si podemos reprogramar cA�lulas de la piel para que sean pluripotentes, y usar Pax-3 para hacer mA?sculo, entonces seremos capaces de hacer cA�lulas a partir del paciente para no hacer frente a los problemas A�ticos que se plantean con el uso de cA�lulas embrionariasa�? dijo Perlingeiro.

Paul Muhlrad, coordinador del programa de investigaciA?n para la asociaciA?n de Distrofia Muscular dijo que los resultados del estudio son un paso prometedor hacia el tratamiento efectivo de enfermedades musculares. a�?Estos investigadores presentan una prueba de principio: que cA�lulas madre embrionarias pueden ser transformadas en cA�lulas musculares en el laboratorio y usadas para introducir cA�lulas sanas en enfermos con distrofia muscular de Duchennea�? dijo Muhlrad. a�?Por supuesto que estos experimentos se hicieron en ratA?n. AA?n tenemos que ver cA?mo funcionarA?n en humanos, pero este estudio es muy esperanzador.a�? BM