Convierten c¨¦lulas madre humanas en c¨¦lulas pulmonares funcionales

Investigadores del Centro M¨¦dico de la Universidad de Columbia (CUMC, en sus siglas en ingl¨¦s), en Nueva York, Estados Unidos, han logrado transformar c¨¦lulas madre humanas en c¨¦lulas de pulm¨®n y v¨ªas respiratorias funcionales. El avance, publicado en Nature Biotechnology, tiene potencial significativo para el estudio de enfermedades pulmonar, la detecci¨®n de f¨¢rmacos, estudiar el desarrollo del pulm¨®n humano y, en ¨²ltima instancia, generar tejido pulmonar para trasplante.

Seg¨²n el l¨ªder del estudio, Hans-Willem Snoeck, profesor de Microbiolog¨ªa e Inmunolog¨ªa y afiliado con el Centro de Columbia para la Inmunolog¨ªa Traslacional y la Inciativa de C¨¦lulas Madre en Columbia, destac¨® el "relativo ¨¦xito" en la transformaci¨®n de las c¨¦lulas madre humanas en c¨¦lulas del coraz¨®n, beta del p¨¢ncreas, intestinales, del h¨ªgado y nerviosas, abriendo todo tipo de posibilidades para la medicina regenerativa. "Ahora somos finalmente capaces de hacer c¨¦lulas pulmonares y de las v¨ªas respiratorias", afirm¨®, algo que considera "importante" porque los trasplantes de pulm¨®n tienen un pron¨®stico particularmente malo. Aunque todav¨ªa faltan muchos a?os para cualquier aplicaci¨®n cl¨ªnica de este logro, entiende que se puede empezar a pensar en hacer trasplantes pulmonares aut¨®logos, es decir, trasplantes que usan las propias c¨¦lulas de la piel de un paciente para generar tejido pulmonar funcional.

La investigaci¨®n se basa en el descubrimiento del doctor Snoeck en 2011 de un conjunto de factores qu¨ªmicos que pueden convertir c¨¦lulas embrionarias (ES) o c¨¦lulas madre pluripotentes inducidas (iPS) humanas en c¨¦lulas del endodermo del intestino anterior, precursor de las c¨¦lulas del pulm¨®n y las v¨ªas respiratorias. Las c¨¦lulas iPS humanas se parecen mucho a las c¨¦lulas madre embrionarias humanas, pero se generan a partir de c¨¦lulas de la piel, persuadi¨¦ndolas para ralentizar su desarrollo. Las c¨¦lulas iPS humanas pueden ser estimuladas para diferenciarse en c¨¦lulas especializadas, ofreciendo a los investigadores una alternativa a las c¨¦lulas madre embrionarias humanas.

En el estudio actual, Snoeck y sus colegas encontraron nuevos factores que pueden completar la transformaci¨®n de ES humanas o c¨¦lulas iPS en c¨¦lulas epiteliales de pulm¨®n funcionales (c¨¦lulas que cubren la superficie del pulm¨®n). El equipo vio que las c¨¦lulas resultantes expresan marcadores de al menos seis tipos de c¨¦lulas epiteliales de pulm¨®n y de las v¨ªas respiratorias, en particular los marcadores de las c¨¦lulas epiteliales alveolares de tipo 2. Las c¨¦lulas de tipo 2 son importantes porque producen surfactante, una sustancia fundamental para mantener los alveolos pulmonares, donde se produce el intercambio gaseoso, y que tambi¨¦n participan en la reparaci¨®n del pulm¨®n despu¨¦s de lesiones y da?os.

Los resultados tienen implicaciones para el estudio de diversas enfermedades pulmonares, como la fibrosis pulmonar idiop¨¢tica, en las que se piensa que las c¨¦lulas tipo 2 del epitelio alveolar juegan un papel central. "Nadie sabe qu¨¦ causa la enfermedad y no hay manera de tratarla. Gracias a esta tecnolog¨ªa los investigadores ser¨¢n capaces de crear modelos de laboratorio de fibrosis pulmonar idiop¨¢tica para estudiar la patolog¨ªa a nivel molecular y hallar dianas para posibles tratamientos o curas", resalta Snoeck. Este experto adelanta que, a largo plazo, se podr¨ªa utilizar esta tecnolog¨ªa para hacer un injerto aut¨®logo de pulm¨®n. "Esto implicar¨ªa tener un pulm¨®n de un donante del que eliminar todas las c¨¦lulas del pulm¨®n y dejar solo su andamio y sembrar el andamio con nuevas c¨¦lulas de pulm¨®n derivadas del paciente, pudiendo evitarse as¨ª problemas de rechazo", desgran¨® Snoeck, que est¨¢ investigando este enfoque en colaboraci¨®n con cient¨ªficos del Departamento de Ingenier¨ªa Biom¨¦dica de la Universidad de Columbia.