Científicos de la Universidad de Stanford logran inducir células neurales a partir de células presentes en la sangre, especialmente células T. Este es el primer paso de una técnica que ahora mismo se antoja inmensa de posibilidades.
Si en cualquier cuento de vecinos a uno le dijeran que pueden cultivar neuronas de células de la sangre, de seguro la respuesta sería una risita burlona.
Pero eso es precisamente lo que logró un equipo de investigadores de la Universidad de Medicina de Standford, según un trabajo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences este lunes.
Con la adición de cuatro proteínas, las células inmunes humanas fueron transformadas en neuronas funcionales en unas tres semanas, sin necesidad de que entraran en el llamado estado de pluripotencia (un estadio flexible en el que las células pueden convertirse en casi cualquier tipo de tejido).
En lugar de ello, el cambio ocurrió a través de un proceso llamado transdiferenciación, mucho más directo y con una eficiencia superior.
Y nada de muestra pequeña para dejar prueba, el equipo generó unas 50 000 neuronas de un mililitro de sangre.
Por demás, tampoco hay muchas limitantes para el estado de la sangre: la conversión también puede lograrse desde muestras sanguíneas previamente congeladas.
Si a estas alturas uno se anda preguntando las posibles aplicaciones de este logro, pues este estudio representa un avance para comprender mejor cómo surgen problemas como la esquizofrenia o el autismo.
¿Qué tienen que ver las células de la sangre con la esquizofrenia y el autismo?
Hasta hoy, las investigaciones para entender mejor esas enfermedades se sirven de conversiones de células madre pluripotentes inducidas (iPS), pero como explica Marius Wernig, uno de los investigadores:
«Generar células madre pluripotentes inducidas de grandes cantidades de pacientes es trabajoso y caro. Por demás, obtener células de piel implica un proceso doloroso e invasivo».
Si encima se intentara elevar la cantidad de muestras a estudiar «la perspectiva de generar células iPS de cientos de pacientes es desalentadora y requeriría la automatización del complejo proceso de reprogramación».
«Aunque es posible convertir directamente las células de la piel en neuronas, las células de la piel sometidas a biopsias primero deben cultivarse en el laboratorio durante un período de tiempo hasta que aumente su número, un proceso que probablemente introduce mutaciones genéticas que no se encuentran en la persona de la que se adquirido.»
Ante tantas dificultades surgió la necesidad de lograr obtener neuronas de un modo más directo y en grandes cantidades. Por eso este equipo de colegas se centró en la misión de hallar un camino más corto desde hace varios años.
Mucho tiempo tras una transformación
Aunque con este tipo de noticias se suele pensar que sucedió todo en un abrir y cerrar de ojos, la técnica de transdiferenciación fue primeramente desarrollada en el laboratorio de Werning en 2010, cuando él y sus colegas demostraron que era posible convertir las células de piel de un ratón en neuronas sin necesidad de inducirlas a convertirse en pluripotentes.
Pero el proceso optimizado, logrado solo en unas semanas, ha llegado justo ahora. Marius Werning, autor principal del estudio y miembro del Instituto de Stanford para la Biología de las células madre y la Medicina Regenerativa, explicó así la importancia de este avance:
«Casi todos los pacientes que entran a un hospital dejan muestras de sangre, y casi siempre estas muestras son congeladas y almacenadas para estudios futuros. Esta técnica abre una brecha a la posibilidad de aprender sobre procesos de enfermedades complejas al estudiar grandes cantidades de pacientes.»
Las células T son las elegidas
Wernig y su colega se centraron en las células inmunes especializadas llamadas células T, glóbulos blancos que circulan en la sangre. Las células T tienen la función de reconocer y matar los patógenos que circulan por el organismo.
En contraste, las neuronas son células largas y delgadas capaces de conducir impulsos eléctricos a lo largo de su longitud y de una célula a otra. Pero a pesar de tantas diferencias, los investigadores descubrieron que era bastante fácil lograr la conversión.
«Es impactante lo simple que es convertir las células T en neuronas funcionales en pocos días», dijo Wernig. «Las células T son células inmunes muy especializadas con una forma redonda simple, por lo que la rápida transformación es algo alucinante».
Las neuronas humanas resultantes carecen de la capacidad de formar sinapsis maduras, o conexiones entre sí. Pero son capaces de llevar a cabo las principales funciones fundamentales de las neuronas, y Wernig y su colega esperan que puedan optimizar aún más la técnica en el futuro.
«Durante décadas hemos tenido muy pocas pistas sobre los orígenes de estos trastornos o cómo tratarlos. Ahora podemos comenzar a responder tantas preguntas, dijo Wernig.
Fuentes y referencias
Krysta Conger, Human blood cells transformed into functional neurons, en http://med.stanford.edu/news/all-news/2018/06/human-blood-cells-transformed-into-functional-neurons.html
Koji Tanabea,b,1, Cheen Euong Anga,b,c,1, Soham Chandaa,b,d, Victor Hipolito Olmosa,b, Daniel Haaga,b,
Douglas F. Levinsone, Thomas C. Südhofd,2, and Marius Werniga (2018): Transdifferentiation of human adult peripheral blood T cells into neurons. PNAS. En http://www.pnas.org/content/early/2018/05/30/1720273115
