Descubierta la clave para ¡°educar¡± a las c¨¦lulas del coraz¨®n

Las enfermedades cardiovasculares son la primera causa de muerte en todo el mundo. Cada a?o, entre 17 y 18 millones de personas mueren debido a ellas. Entre estas enfermedades, el infarto al coraz¨®n es una? de las principales preocupaciones de la salud p¨²blica. Por s¨ª sola causa alrededor de 9.5 millones de muertes anuales, el 11 % del total de muertes en el mundo.

El infarto card¨ªaco se produce por una falta de aporte de nutrientes y ox¨ªgeno a las c¨¦lulas card¨ªacas. En la absoluta mayor¨ªa de los casos, se debe al bloqueo de los vasos sangu¨ªneos que nutren al coraz¨®n (las arterias coronarias) por dep¨®sitos de grasa (arteriosclerosis) y co¨¢gulos de sangre (trombosis). Como consecuencia, las c¨¦lulas card¨ªacas, especialmente las musculares (llamadas cardiomiocitos), mueren "asfixiadas" tras varios minutos sin recibir aporte sangu¨ªneo. As¨ª, el tejido card¨ªaco muerto no solo es incapaz de latir, sino que se convierte, poco a poco, en una cicatriz que puede interferir con la funcionalidad global del coraz¨®n hasta provocar un fallo card¨ªaco y la muerte.

Desafortunadamente, los actuales tratamientos m¨¦dicos poco pueden hacer por el tejido card¨ªaco una vez que ha muerto. Tan solo se pueden paliar los s¨ªntomas e intentar retrasar que este tejido?sea todav¨ªa m¨¢s perjudicial para el coraz¨®n. En realidad, solo hay un tratamiento realmente curativo: el trasplante card¨ªaco. Sin embargo, existe un gran desequilibrio entre los donantes y los solicitantes de tan preciado ¨®rgano. Sencillamente, no hay corazones para todos y es un problema que ir¨¢ a m¨¢s con el envejecimiento progresivo de las poblaciones occidentales.

La medicina regenerativa busca, precisamente, superar las limitaciones de la medicina actual. Se trata de conseguir que ese m¨²sculo card¨ªaco afectado pueda repararse o regenerarse. En definitiva, que el coraz¨®n vuelva a funcionar con normalidad o, al menos, funcionar mejor que tras el infarto. Para ello, entre las principales herramientas de la medicina regenerativa encontramos a las c¨¦lulas madre.

C¨¦lulas madre

En la actualidad, es muy sencillo extraer c¨¦lulas adultas (maduras) de un paciente y, mediante un c¨®ctel espec¨ªfico de genes, reprogramarlas para convertirlas a c¨¦lulas madre. Tras este proceso, ¨¦stas cuentan con la capacidad para diferenciarse en casi cualquier tipo de c¨¦lula (de la piel, del h¨ªgado, de los vasos sangu¨ªneos...). Son las llamadas c¨¦lulas madre pluripotentes inducidas (iPS). Sus descubridores recibieron el Premio Nobel por esta revoluci¨®n para la biolog¨ªa pero, tambi¨¦n, por las grandes posibilidades que se abr¨ªan para la medicina regenerativa.

Ahora mismo, sabemos muy bien como "domar" las c¨¦lulas para que pasen de adultas y maduras a c¨¦lulas madre, inmaduras. El gran reto se presenta al intentar lo contrario: conseguir que esas c¨¦lulas madre inmaduras puedan transformarse en cardiomiocitos adultos. Hasta ahora, las diferentes estrategias empleadas en este campo experimental han tenido un ¨¦xito parcial. Solo han conseguido que las c¨¦lulas madre se transformasen en c¨¦lulas card¨ªacas, pero en una etapa inmadura.

Implantar c¨¦lulas inmaduras en el coraz¨®n de una persona adulta provocar¨ªa la descoordinaci¨®n y varios problemas m¨¦dicos, entre ellos arritmias. Ser¨ªa como meter a ni?os de parvulario en la universidad, un descontrol total

Sin embargo, para que, en un futuro, se puedan tratar a las personas afectadas por un infarto card¨ªaco, es vital que los cardiomiocitos que se implanten sean adultos. ?La raz¨®n? Nuestros cardiomiocitos (adultos) funcionan de forma muy diferente de aquellos inmaduros procedentes de las c¨¦lulas madre. Las c¨¦lulas card¨ªacas inmaduras son m¨¢s peque?as, su contracci¨®n es m¨¢s d¨¦bil, laten espont¨¢neamente, su metabolismo es distinto, conducen la actividad el¨¦ctrica de forma diferente... Implantar estas c¨¦lulas en el coraz¨®n de una persona adulta provocar¨ªa la descoordinaci¨®n entre las c¨¦lulas adultas y las inmaduras, provocando varios problemas m¨¦dicos, entre ellos arritmias. Ser¨ªa como meter a ni?os de parvulario en la universidad, un descontrol total.

Hace apenas una semana, investigadores del departamento de Cardiolog¨ªa del Hospital Infantil de Boston han conseguido entender la clave para conseguir "educar" a las c¨¦lulas card¨ªacas inmaduras para que maduren hasta adultas. Sus hallazgos se han publicado en la revista Nature Communications y suponen un importante paso adelante para la medicina regenerativa card¨ªaca. El descubrimiento se ha dado gracias a una revolucionaria y novedosa herramienta de modificaci¨®n gen¨¦tica: CRISPR/Cas9. Otro hito de la ciencia.

La revolucionaria y novedosa herramienta de modificaci¨®n gen¨¦tica CRISPR/Cas9 es otro hito de la ciencia

El enfoque de los cient¨ªficos ha sido muy ingenioso y elaborado. Con este preciso corta y pega gen¨¦tico, lograron modificar gen¨¦ticamente y de forma selectiva a uno de cada diez?cardiomiocitos de ratones reci¨¦n nacidos para eliminar un gen particular. El motivo por el que no modificaron gen¨¦ticamente a todos los cardiomiocitos es sencilla: al interferir con procesos vitales del coraz¨®n, provocar¨ªan una alteraci¨®n de su funci¨®n y la muerte de los animales. Al eliminar genes concretos (probaron hasta 10 diferentes) en una peque?a poblaci¨®n de cardiomiocitos del coraz¨®n, se aseguraban de que los ratones siguieran viviendo y el coraz¨®n funcionara con relativa normalidad. Al mismo tiempo, pod¨ªan comparar las diferencias en la maduraci¨®n de los cardiomiocitos normales con respecto a aquellos modificados gen¨¦ticamente.?

Al eliminar un gen en particular,? el factor de respuesta al suero (SRF), en los cardiomiocitos de los ratones reci¨¦n nacidos, se observ¨® que estas c¨¦lulas eran incapaces de madurar. Mientras el resto de cardiomiocitos maduraba e iban adquiriendo las t¨ªpicas caracter¨ªsticas de las adultas, las c¨¦lulas modificadas gen¨¦ticas permanec¨ªan igual, eternamente inmaduras como si padecieran la versi¨®n celular del s¨ªndrome de Peter Pan.?

En otras palabras, la funci¨®n del gen SRF es clave para "educar" y hacer madurar a los cardiomiocitos. Con este conocimiento en mente, los pr¨®ximos pasos cient¨ªficos est¨¢n muy claros. Investigadores de diferentes partes del mundo van a probar a modular la actividad del SRF y as¨ª educar a los cardiomiocitos inmaduros procedentes de c¨¦lulas madre humanas para que maduren, de una vez para siempre. A¨²n falta por ver si este gen, SRF desempe?a exactamente el mismo papel en c¨¦lulas humanas. Aunque lo m¨¢s probable es que s¨ª. Adem¨¢s, parece que no ser¨¢, en principio, tan sencillo usar este gen como varita m¨¢gica educadora ya que si funciona demasiado tampoco produce la ansiada maduraci¨®n de los cardiomiocitos. Ser¨¢ necesario entender los intrincados procesos celulares que hay detr¨¢s para manejar SRF correctamente.

En definitiva, gracias al descubrimiento de la funci¨®n del gen SRF como clave para la "educaci¨®n" de los cardiomiocitos para que maduren a adultos, la medicina regenerativa card¨ªaca ha derribado una de sus principales barreras. Es algo para celebrar, los cient¨ªficos en este campo llevan m¨¢s de 10 a?os intentando educar, sin ¨¦xito, a los cardiomiocitos para que madurasen. La irremediable rebeld¨ªa de estas inmaduras c¨¦lulas parece que ha llegado a su fin.