jueves, 13 de junio de 2013

Reprogramación Celular

Autor:
PhD. Guillermo Choque Aspiazu
http://www.eldiario.net/
Publicado en:
Enero 5 de 2009

Las células embrionarias que forman parte de las primeras etapas de formación del individuo tienen una capacidad enorme de multiplicación y se encuentran en un momento en el que no tienen rasgos característicos de ningún tejido u órgano concreto. Durante el proceso de crecimiento del embrión, las células que lo forman comienzan un proceso de diferenciación que convierte en diferentes a células que durante un momento del desarrollo fueron iguales. En estas células diferenciadas van surgiendo rasgos característicos en su forma y en sus funciones bioquímicas que las convierten en parte de un órgano o tejido de orden superior a ellas.

El embrión definitivamente formado, tiene una cantidad enorme de tipos celulares distintos derivados todos de aquellas primeras células que eran aparentemente iguales. Esas células diferenciadas son el producto final de la expresión sucesiva de genes en momentos concretos del proceso de desarrollo. Su aspecto final, sus funciones y sus características bioquímicas están condicionados por la expresión de un determinado número de genes que son expresados en ellas. Esas células están así “programadas” para ejercer eficazmente su función. La reprogramación se produce cuando el perfil de genes concretos que se expresan en un determinado tipo celular, se altera, y los genes que dejaron de expresarse en una determinada etapa del desarrollo, vuelven a expresarse, modificando la forma y la biología de la célula reprogramada que, adquieren un nuevo potencial de diferenciación y duplicación que parecía definitivamente perdido.


No son formalmente células madre embrionarias pero se parecen mucho. Tienen una morfología similar y lo más importante, lo que genera tanta expectación, la misma capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de tejido. Las células de pluripontencialidad inducida se crearon por primera vez el año 2006 gracias a la reprogramación celular, estas células se obtienen a partir de una célula madre somática, que son aquellas que están en los tejidos, como la piel o el sistema nervioso. La técnica, llamada reprogramación, consiste en introducir en dicha célula una serie de factores que hacen que ésta sea capaz de diferenciarse en todo tipo de tejidos. Es, en pocas palabras, retroceder un escalón en la evolución celular.

El año 2006 se reprogramaron con éxito células de ratón y hace unos meses dos equipos de investigadores demostraron que la técnica funcionaba en humanos al transformar células de la piel en células madre como las embrionarias células de pluripontencialidad inducida. El logro del estudio publicado es haber simplificado esa técnica acercándola un poco más a su posible uso clínico. El procedimiento, tal y como lo describen sus autores, es bastante sencillo. En este caso, los científicos del Instituto Max Planck de Münster y del RWTH de Aquisgrán-Alemania, tomaron células madre neuronales, del sistema nervioso de ratón. La elección no fue azarosa. Dos de los factores empleados en los estudios anteriores para lograr la reprogramación se expresan en mayor cantidad en este tipo celular por lo que los investigadores pensaron que tal vez podrían prescindir de ellos. Y así fue. Primero probaron suerte, en distintas combinaciones, con el cóctel de cuatro factores de trascripción usados en trabajos previos: Oct4, Sox2, Klf4 y c-Myc (este último, cancerígeno). Luego lo hicieron con sólo tres factores y, por último, con parejas. Dos díadas tuvieron éxito y su hipótesis se confirmó. Gracias a la expresión endógena de Sox2, fue posible reprogramar las células añadiendo sólo Oct4 junto con Klf4 o con c-Myc.

Las células de pluripontencialidad inducida resultantes tenían una morfología idéntica y propiedades similares a las células madre embrionarias, según el estudio. Además, mostraron su pluripotencialidad “in Vitro”. La primera ventaja de esta técnica reside en la posibilidad de renunciar a c-Myc, un factor de trascripción con capacidad para generar tumores. Librarse de él “nos acerca a la generación de células de pluripontencialidad inducida válidas para ser trasplantadas en humanos”, apuntan los autores dirigidos por Schöler y Zenke. La introducción de dos en lugar de cuatro factores es también positiva porque se reduce el número de virus que penetran en el ácido desoxirribonucléico de la célula, donde cada factor lleva uno de estos microorganismos como vehículo de entrada. Así, disminuye mucho el riesgo de mutaciones que supone la “mezcla” del ácido ribonucléico viral con el ácido desoxirribonucléico celular. El último escollo a salvar son precisamente estos virus. “Una solución es reemplazar estos 'taxis virales' por pequeñas moléculas”, explica Schöler. Éstas actuarían reactivando los genes necesarios para el proceso, como Oct4, o haciendo que se volvieran más activos.

Como corolario de este breve comentario se recurre a la habitual publicación de fin de año de la prestigiosa revista “Science”, donde se observa su selección de los diez adelantos científicos más destacados del año 2008. Se trata de avances importantes en las más variadas disciplinas, desde la biología molecular a los nuevos materiales o las ciencias del espacio. En el primer grupo de cinco adelantos figuran: (1) Células “a la medida”. La reprogramación celular vuelve a la lista de los grandes avances por segundo año consecutivo. Y lo hace en el primer puesto de la lista. La técnica que permite que una célula de la piel o de un cabello se convierta en una neurona o en cualquiera de los 220 tipos celulares que componen el organismo, tal como se comenta en la primera parte de este articulo. (2) Exoplanetas. Después de más de diez años de intensa búsqueda, los astrónomos han conseguido ya una amplia colección de planetas extrasolares, mundos que orbitan alrededor de estrellas lejanas. Pero hasta ahora su localización se había basado en métodos indirectos. Nadie había conseguido ver uno. Sin embargo, hace apenas un mes se anunció la primera observación directa de un exoplaneta. Su nombre es HR 8799, tiene diez veces el tamaño de Júpiter y está a 128 años luz de la Tierra. (3) Mapas genéticos del cáncer. Dos de los tumores más letales, el cáncer de páncreas y el glioblastoma, cuentan ya con sus mapas genéticos. Los datos reunidos aportan el compendio más exhaustivo de análisis de mutaciones genéticas, lo que conduce de la salud al cáncer. Los mapas genéticos del cáncer permitirán dirigir tratamientos a la medida para cada paciente y tumor. (4) Nuevos superconductores. Los superconductores de altas temperaturas son una clase de materiales que son capaces de transportar electricidad sin resistencia y a temperaturas muy por encima del cero absoluto. Su uso ha revolucionado muchos campos de la ingeniería y de la ciencia. Pero este año, la comunidad científica se ha visto revolucionada por el hallazgo de toda una nueva familia de superconductores de altas temperaturas, basados esta vez en compuestos del hierro en lugar de los conocidos de cobre y oxígeno. (5) Proteínas en acción. Los bioquímicos se han encontrado con grandes sorpresas este año y han sido capaces, por primera vez, de ver proteínas en el momento de acoplarse a sus receptores, cambiar el estado de una célula y contribuir así a diferentes propiedades de un tejido.

En el segundo grupo de adelantos se encuentran: (6) Agua para quemar. Otro hallazgo destacado es una nueva herramienta que permite por primera vez almacenar el exceso de electricidad que generan fuentes como el viento o la energía solar. Lo que permite reutilizar ese excedente para producir, a su vez, más energía en un ciclo que no tiene fin. (7) Video del embrión. Un sofisticado microscopio ha permitido a investigadores alemanes captar un baile inédito, el de la vida en plena creación. Con sus lentes, han filmado el movimiento de las células de un óvulo fecundado en su primer día de desarrollo. La película traza la ruta de 16.000 células de un embrión del pez cebra convirtiéndose en un nuevo organismo. (8) Grasa “buena”, grasa “mala”. No toda la grasa es igual. El metabolismo cuenta con dos tipos de tejido graso: un tejido adiposo blanco que almacena calorías “extra” y el marrón, una grasa “buena” que quema energía para mantener la temperatura adecuada. Un equipo de investigadores ha descubierto que estos adipocitos marrones se pueden obtener de tejido muscular y dirigirlos para combatir la epidemia de obesidad. Los científicos creen que se podrían trasplantar adipocitos “buenos”, creados en laboratorio, en las personas con sobrepeso para acelerar la quema de calorías. (9) El peso del mundo. Los físicos han conseguido calcular con una precisión increíble, la masa de los protones y los neutrones, las partículas de las que está formado el universo visible. (10) El mamut lanudo. El año 2008 se han anunciado un buen número de genomas, desde el mamut lanudo o el hombre de Neandertal a un enfermo de cáncer, lo cual ha sido posible gracias al desarrollo de nuevas técnicas de secuenciación genética mucho más rápidas y baratas de las usadas para el genoma humano.

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