En experimentos de prueba de concepto, los científicos de Johns Hopkins Medicine afirman que han cultivado con éxito células madre musculares humanas capaces de renovarse y reparar el daño del tejido muscular en ratones, lo que podría impulsar los esfuerzos para tratar las lesiones musculares y los trastornos de desgaste muscular en las personas.
El 7 de abril se publicó un informe sobre los experimentos en Cell Stem Cell.
Para hacer las células madre autorrenovables, los científicos comenzaron con células de piel humana cultivadas en laboratorio que fueron reprogramadas genéticamente a un estado más primitivo en el que las células tienen el potencial de convertirse en casi cualquier tipo de célula en el cuerpo. En este punto, las células se conocen como células madre pluripotentes inducidas (IPS, por sus siglas en inglés), y se mezclan con una solución de factores de crecimiento celular estándar y nutrientes que las impulsan a diferenciarse en tipos de células específicos.
En el laboratorio, los científicos han podido durante mucho tiempo transformar las células IPS en varios tipos de células, incluidas las células de la piel y el cerebro. Lo que ha sido mucho más difícil, dicen los investigadores, es la capacidad de convertir las células IPS en células madre autorrenovables para un órgano en particular.
El equipo de investigación, dirigido por Gabsang Lee, Ph.D., DVM, profesor de neurología y miembro del Instituto de Ingeniería Celular de Johns Hopkins Medicine, convenció a las células IPS para que se convirtieran en células musculares utilizando un caldo rico en nutrientes. Se planean más estudios, dice Lee, para examinar la receta más a fondo y determinar qué ingredientes pueden ser clave para elaborar las células musculares.
Lee es cofundador de Vita Therapeutics Inc., una empresa de ingeniería celular con sede en Baltimore, Maryland, que espera llevar al mercado tratamientos con células madre musculares para los trastornos de desgaste muscular, incluida la distrofia muscular. Advierte que tales terapias con células madre aún no están disponibles.
En experimentos de prueba de concepto con ratones, el equipo de investigación buscó determinar hacia dónde migrarían las células recién desarrolladas en animales vivos y si podrían reparar el tejido dañado.
El equipo informó que cuando inyectaron las células madre musculares en los músculos del ratón, las células se trasladaron a un área de los músculos conocida como nicho, donde normalmente se encuentran otras células madre musculares naturales, y permanecieron allí durante más de cuatro meses.
Luego, el equipo de investigación utilizó dos métodos diferentes para determinar si las células madre musculares repararían el tejido dañado.
En un método, los investigadores trasplantaron las células madre musculares a ratones modificados genéticamente y criados sin un sistema inmunitario para evitar el rechazo de las células trasplantadas. Luego expusieron a los animales a una toxina que degrada los músculos y radiación para eliminar las células madre musculares que ya existían en el ratón.
En el sitio de la toxina y el daño por radiación en el tejido muscular, los investigadores encontraron que las células madre del músculo humano trasplantado se convirtieron en mioblastos, un tipo de célula de construcción muscular que repara el daño al fusionarse y desarrollar las microfibras que caracterizan al músculo normal. También descubrieron que algunas de las células madre musculares humanas trasplantadas migran al nicho y se comportan como las células madre musculares que se encuentran naturalmente en el ratón.
En una segunda serie de experimentos, los investigadores trasplantaron las células madre musculares en ratones modificados genéticamente con una mutación en el gen de la distrofina, lo que da como resultado la distrofia muscular de Duchenne, un trastorno de desgaste muscular en ratones y humanos.
Los investigadores encontraron que las células madre musculares trasplantadas viajaron al área del nicho muscular. Durante varios meses, las pruebas mostraron que los ratones trasplantados podían correr el doble de distancia en mini cintas de correr que los ratones no tratados, una medida de la fuerza muscular.
“Estas células madre musculares podrían potencialmente desarrollarse como tratamientos para muchos tipos de trastornos musculares”.
Gabsang Lee, Ph.D., D.V.M., profesor de neurología y miembro del Instituto de Ingeniería Celular, Johns Hopkins Medicine
El equipo de investigación planea estudiar el uso de las células en modelos de ratón de otras afecciones relacionadas con los músculos para su uso potencial en medicina deportiva, traumatismos y pérdida de masa muscular relacionada con la edad.
Medicina Johns Hopkins.
Sol, C., et al. (2022) Los progenitores miogénicos derivados de células madre pluripotentes humanas maduran hasta convertirse en células satélite inactivas tras el injerto. Célula Madre Célula. doi.org/10.1016/j.stem.2022.03.004.
Vía: News Medical
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