16 de Marzo de 2022
Medicina

Identifican las células madre creadoras de células sanguíneas con mayor poder regenerativo

Conocer las características de estas células troncales permitirá avanzar en su aplicación terapéutica contra enfermedades de la sangre

Foto [iStock/luismmolina]

Las células madre hematopoyéticas (CMH), que producen muchos de los componentes que forman la sangre, como los glóbulos rojos, las plaquetas y los glóbulos blancos, tienen una gran capacidad para multiplicarse y diferenciarse en diferentes tipos celulares. Estas células se encuentran sobre todo en la médula ósea y, en menor proporción, en la sangre de las personas adultas. Sin embargo, en el feto estas células predominan en el hígado, donde proliferan a gran velocidad.

Gracias a esta especial habilidad regenerativa, la medicina lleva empleando estas células procedentes del cordón umbilical o de la médula ósea desde hace más de 60 años: ya sea en el tratamiento de pacientes con algunos tipos de cáncer (linfomas y leucemias), como también para restaurar la creación de células sanguíneas sanas en aquellas personas cuyas CMH han dejado de funcionar o funcionan mal. Además, en casos muy especiales, estas células han conseguido eliminar el VIH del cuerpo de algunas personas o provocar la remisión de la enfermedad de Crohn.

A pesar de los numerosos éxitos terapéuticos que ha conseguido el trasplante de CMH, su eficacia terapéutica está limitada por diversos factores. La expansión de estas células en el laboratorio, cuando se necesitan en grandes cantidades, conlleva la pérdida de su gran capacidad regenerativa. Conocer mejor qué mecanismos están involucrados en que estas células mantengan su capacidad para anidar en los tejidos, al tiempo que conservan su habilidad para proliferar y generar diferentes células sanguíneas, podría ser clave para solventar el anterior problema.

Un nuevo estudio, cuyos resultados se publican en la revista Nature Communications, ha logrado conocer con detalle las características de las CMH humanas con mayor capacidad para multiplicarse y anidar en modelos animales. Esta investigación, liderada por científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Boston y del Hospital General de Massachusetts,  ofrece el perfil más completo y riguroso de este grupo especial de células hasta la fecha.

Para conseguir este objetivo, los científicos realizaron un análisis exhaustivo, célula a célula, de miles de CMH humanas fetales del hígado (que expresaban el marcador GPI-80 en su membrana celular) a través de diversos métodos: el estudio del transcriptoma (conjunto de moléculas de ARN de una célula), la detección de 21 proteínas de la superficie celular y la evaluación de la funcionalidad de estas células. Los investigadores seleccionaron este tipo de células porque su capacidad regenerativa es superior a las células de la médula ósea o del cordón umbilical: tienen una habilidad especial para proliferar sin que esto afecte a su capacidad para anidar en tejidos.

El análisis del conjunto de CMH detectó que existía una pequeña población de células humanas, con un transcriptoma y conjunto de proteínas específicos, que tenía un gran capacidad para anidar en ratones inmunodeprimidos (para no rechazar las células humanas) y producir los diversos componentes celulares de la sangre. En particular, estas células poseían la proteína CD201 (receptor C de la proteína endotelial) en su superficie, un marcador muy preciso para identificarlas. Además, presentaban una actividad aumentada de diversos genes con funciones muy diversas como RGCC, LMNA, ID o TIPARP.  Los datos del estudio, presentados de forma interactiva, están disponibles de forma gratuita para la comunidad científica en una plataforma accesible por Internet.

Como apuntan los autores, los resultados de esta investigación podrían ser claves para generar grandes cantidades de CMH con gran poder regenerativo a partir de los propios pacientes que las necesiten o a partir de donantes compatibles. Para ello, se podrían realizar varias estrategias: extraer estas células, purificarlas y expandirlas en el laboratorio o producir células madre pluripotentes inducidas, a partir de células adultas de la propia persona, diferenciarlas a CMH y seleccionar aquellas con mayor capacidad de regeneración a partir de marcadores específicos. Por otra parte, conocer las características de estas células podría ser también de utilidad para crear las condiciones necesarias in vitro para que las células procedentes de la médula ósea o del cordón umbilical aumenten su capacidad regenerativa, mediante la modulación de la actividad de sus genes.

Estas células madre se emplearían así en el tratamiento de enfermedades de la sangre (como leucemias, linfomas, SIDA o anemia de células falciformes) sin que se dieran problemas de rechazo inmunitario. En la actualidad, el uso de estas células está limitado en la mayoría de los casos por la compatibilidad entre donantes y receptores y no siempre es posible encontrar una cantidad suficiente de las células adecuadas.

Esther Samper

Referencia: «Multi-modal profiling of human fetal liver hematopoietic stem cells reveals the molecular signature of engraftment», Kim Vanuytsel et al. en Nature Communications, vol. 13, n.º art. 1103, 1 de marzo de 2022.

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