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Convirtiendo células de la piel en plaquetas

 

13/10/2016

Biología y biomedicina

El estudio, liderado por el Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]), en colaboración con el CIEMAT y otros centros nacionales e internacionales, se publicó el pasado martes 11 de octubre en la prestigiosa revista Cell Reports.  Los investigadores han convertido células de la piel humana y de ratón directamente en megacariocitos (las células que dan lugar a las plaquetas) usando un cóctel de seis factores definidos. Este protocolo puede combinarse con terapia génica para generar megacariocitos y plaquetas sanas procedentes de células de la piel de pacientes con enfermedades genéticas.

 
  

Buenas noticias en biomedicina se publicaron el pasado martes 11 de octubre en la prestigiosa revista científica Cell Reports. El estudio muestra que es posible convertir células de la piel en megacariocitos con las mismas funciones que los que se encuentran en el cuerpo humano, capaces de producir plaquetas, los tipos celulares responsables de la coagulación normal de la sangre. Esta conversión fue inducida mediante un cóctel de seis factores y en sólo dos semanas. Las células generadas en este proceso fueron exitosamente transplantadas en ratones, dando lugar a plaquetas normales dentro de los organismos de los animales. Además, los investigadores combinaron este protocolo con la terapia génica en células de la piel de pacientes con reducido número de plaquetas y mostraron que se puede generar plaquetas sanas en el laboratorio. Este trabajo, liderado por Ángel Raya (Profesor de Investigación ICREA en el CMR[B] y miembro de CIBER-BBN), abre nuevos caminos para la producción de células con un beneficio potencial para los pacientes de una manera rápida y eficaz.

  

Actualmente, las fuentes de plaquetas para la transfusión son insuficientes y pueden estar asociadas con riesgo de rechazo inmunológico e infecciones sanguíneas. Buscando una alternativa a las transfusiones convencionales, los autores usaron una tecnología recientemente desarrollada en colaboración con investigadores de la Universidad de Lund en Suecia (publicado hace tres meses, también en Cell Reports) para generar glóbulos rojos. En el estudio publicado esta semana, los investigadores del CMR[B] llevaron esta tecnología más allá consiguiendo producir megacariocitos que pueden ser usados en el laboratorio para producir plaquetas. Por otro lado, los megacariocitos producidos de esta manera pueden ser trasplantados en animales, donde se injertan y se diferencian dando lugar a plaquetas funcionales que circulan en la sangre de los ratones juntamente con las suyas propias.

  

Con tal de probar la posible aplicación clínica de este protocolo de conversión, los autores recurrieron a un contexto en el que la generación de megacariocitos puede ser clínicamente relevante. La anemia de Fanconi es una enfermedad genética rara en la cual la mayoría de pacientes sufren una reducción severa en el número de plaquetas. En colaboración con el grupo del Dr. Juan Bueren, del Departamento de Investigación Básica del CIEMAT, miembro del CIBERER y experto mundial en esta enfermedad, los investigadores usaron el nuevo método en células de la piel procedentes de pacientes con anemia de Fanconi. Después de la corrección genética de las células de los pacientes, el cóctel de seis factores fue capaz de convertirlas en megacariocitos sanos, los cuales a su vez podían ser usados para producir plaquetas sanas en el laboratorio.

  

“Los resultados de nuestro estudio demuestran que se pueden obtener megacariocitos con potencial clínico mediante la transdiferenciación directa de muestras fácilmente accesibles como lo son las células de la piel, como alternativa a la generación de células madre pluripotentes inducidas (iPSC). Qué tecnología será finalmente utilizada en el entorno clínico (si es el caso) es difícil de prever, pero la transdiferencicación directa es sin duda más rápida, más económica y más eficiente. En cualquier caso, que podamos cambiar completamente la identidad de un fibroblasto y convertirlo en megacariocito con tan solo seis factores es un fenómeno que aún no entendemos bien mecanísticamente, pero que es biológicamente asombroso”, destaca Ángel Raya.

  

Aunque este estudio es un gran paso adelante hacia la translación clínica de este tipo de tratamientos, aún hace falta mucha más investigación para constatar la seguridad y eficiencia para los pacientes.

  

“Este estudio es producto de un proyecto de colaboración intenso y fructífero entre numerosos grupos de investigación y representa haber subido un peldaño más hacia la generación de megacariocitos y plaquetas con aplicaciones clínicas directas. Los futuros estudios tendrían que permitir la mejora en la eficiencia y la seguridad de este sistema”, añade Julián Pulecio, primer autor de este estudio.

    

El Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]) es un centro de investigación creado en 2006 a través de un acuerdo entre el Departamento de Salud de la Generalitat de Catalunya y el Instituto de Salud Carlos III (ISC III). La misión del CMR[B] es llevar a cabo investigación fundamental de excelencia para avanzar en la translación clínica de la medicina regenerativa. Desde el 2008, la Institución ha centrado sus esfuerzos en el campo de la reprogramación de células somáticas, convirtiéndose en un referente a nivel mundial para la generación de células iPS específicas de paciente para terapia celular y para el modelado de enfermedades.

  

Este estudio ha sido posible gracias al soporte parcial a Julián Pulecio por parte del programa Juan de la Cierva (MINECO) y del soporte adicional procedente de las subvenciones del MINECO (SAF2015-69706-R), de ISCIII/FEDER (Red de Terapia Celular – TerCel RD12/0019/0019 and RD12/0019/0023), de AGAUR (2014-SGR-1460) y de la Fundació La Marató de TV3 (201534-30).

  
  

Publicación de referencia:

  

Julián Pulecio, Oriol Alejo, Sandra Capellera-Garcia, Marianna Vitaloni, Paula Río, Eva Mejía, Ilaria Caserta, Juan A. Bueren, Johan Flygare, Ángel Raya (2016). Direct conversion of fibroblasts to megakaryocyte progenitors. Cell reports .

  

Centros participantes:

  

Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]), Centro de Investigación Biomédica en Red. Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), Lund Stem Cell Centre (Lund University, Suecia), Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER), Fundación Jiménez Díaz (UAM), Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA).

    

Imágenes del estudio.

  

Imagen 1. Imagen microscópica con contraste de fases de un megacariocito transdiferenciado a partir de células de la piel. El megacariocito fue capturado en un estadio muy maduro, mostrando las típicas proyecciones largas y finas (protoplaquetas) desde donde las plaquetas son liberadas.

  

Imagen 2. Una plaqueta producida en el laboratorio a partir de la transdiferenciación de células de la piel y visualizada usando microscopía electrónica. El tamaño, la forma y el contenido de estas plaquetas generadas en el laboratorio son remarcablemente similares a las de las plaquetas reales.

  
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