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Participación de estudiantes pre-doctorales y doctores del CIEMAT en un master en Terapias Avanzadas e Innovación Biotecnológica

 

01/04/2015

Biología y biomedicina

Varios becarios y doctores pertenecientes a la División de Terapias Innovadoras del Sistema Hematopoyético del CIEMAT/CIBERER/IIS-FJD impartieron diversas prácticas del módulo de Células Madre Pluripotentes Inducidas durante dos semanas entre los meses de enero y febrero del 2015. El módulo pertenece al Máster en Terapias Avanzadas e Innovación Biotecnológica que se imparte en la Universidad Francisco de Vitoria en Madrid.

 
 

Durante el desarrollo de estas prácticas se enseñaron algunas de las técnicas que se usan habitualmente en el laboratorio del CIEMAT, de modo que los alumnos han podido aprender cómo se trabaja en un laboratorio de Terapia Génica y Celular en una enfermedad rara, en este caso la anemia de Fanconi; así como algunas de las metas y objetivos dentro de este  campo de investigación.

  

La anemia de Fanconi fue descubierta por Guido Fanconi en 1927 y se trata de una enfermedad genética de baja prevalencia (1-5 por millón) que presenta mutaciones en alguno de los 17 genes que forman parte de la ruta de Fanconi (implicada en la reparación del ADN). La media de supervivencia de estos pacientes es de unos 25 años. Es una enfermedad muy heterogénea con características comunes como defectos congénitos, fallo de médula ósea (que es la principal causa de muerte), pigmentación anormal de la piel e inestabilidad cromosómica, lo que les predispone al cáncer (como carcinoma escamoso, leucemia mieloide aguda, etc…). Hasta ahora, el único tratamiento eficaz ha sido el trasplante alogénico de médula ósea de un donante relacionado HLA compatible, aunque muy pocos pacientes consiguen un donante con estas características. Es por esto que la terapia celular y génica sería una alternativa terapéutica que consistiría en el trasplante de células madre hematopoyéticas autólogas, como células CD34+, corregidas o modificadas genéticamente. La terapia génica, puede ser de adición (por ejemplo mediante la utilización de vectores lentivirales que contienen nuestro gen terapéutico) o puede ser dirigida o de edición utilizando nucleasas artificiales.

  

Por un lado, y en relación con la terapia génica de adición, los alumnos aprendieron a realizar la producción de vectores lentivirales mediante transfección transitoria de una línea empaquetadora; así como la titulación de dichos vectores para determinar la cantidad de partículas virales producidas.  Por otro lado, en lo que refiere a la terapia génica de edición, los alumnos han estudiado cómo esta estrategia se puede desarrollar mediante el uso de nucleasas (Meganucleasas, TALENs, ZFN o CRIPR/Cas9) que reconocen específicamente una secuencia del genoma y originan una doble rotura en esa secuencia concreta. La generación de esta rotura recluta la maquinaria de reparación del ADN implicada en la recombinación homóloga (RH), lo que facilita la restitución de una secuencia determinada o la integración de un gen exógeno terapéutico de forma específica. La puesta a punto para trabajar con estas nucleasas conlleva unos determinados pasos que requieren una optimización técnica,  por un lado analizar la expresión de las nucleasas en las células y por otro lado su actividad.  Durante las prácticas los alumnos trabajaron de forma exitosa con las nucleasas manejando distintas técnicas.

  

Y por último, teniendo en cuenta que el objetivo final de la terapia génica es la modificación genética de las células madre hematopoyéticas, los alumnos aprendieron a purificar dichas células de una de las fuentes que más auge está teniendo en los últimos años, la sangre de cordón umbilical. Una fuente alternativa de células madre hematopoyéticas son las células madre con pluripotencia inducida descubiertas por el Dr. Yamanaka en el año 2006. Por ello, los alumnos aprendieron también a trabajar con estas células y el proceso de diferenciación de las mismas hacia las células maduras de interés, así como a generar células de soporte (fibroblastos primarios de ratón) que son necesarios para el cultivo de estas células madre.

  

Durante el desarrollo de  las prácticas los alumnos aprendieron las distintas técnicas y además se les inculcó el espíritu y pensamiento crítico científico a la hora de evaluar sus resultados. Las prácticas han sido una aproximación al  trabajo de diario en un laboratorio de investigación traslacional como es la División de Terapias Innovadoras en el Sistema Hematopoyético del CIEMAT.

 
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