Cèl·lules mare per reparar lesions cerebrals

Sandra Acosta Botxí, en el seu laboratori.

Un experiment, desenvolupat en ratolins i dirigit per una espanyola, ha permès la connexió de neurones trasplantades en el cervell adult

Un grup de científics de la Universitat Lliure de Brussel·les ha aconseguit reparar per primera vegada una lesió del còrtex cerebral mitjançant l’implant de neurones generades a partir de cèl·lules mare. Un dels responsables de la investigació, publicada a la revista Neuron, és l’espanyola Sandra Acosta Verdugo (Barcelona, ​​1981). “En l’experiment, desenvolupat en ratolins, les neurones trasplantades s’han integrat en el 100% dels casos, de manera que s’ha aconseguit la curació de lesions del còrtex cerebral”, explica Acosta. Aquest treball obre la porta, a llarg termini, a teràpies que podrien aplicar-se en humans per tractar lesions cerebrals produïdes per ictus, hematomes cerebrals o traumatismes.

La científica espanyola explica que els investigadors han seguit l’estat dels ratolins durant més de dotze mesos i, en tots els casos, “seguien en perfecte estat, i cap dels que van aconseguir aquesta edat va desenvolupar un procés tumoral”, una de les conseqüències negatives inherents a les teràpies cel·lulars.

El còrtex és una part del cervell que només posseeixen els mamífers, per això resulta tan interessant per als biòlegs de desenvolupament com Acosta Botxí. La investigadora de Barcelona és biòloga de formació i ha centrat la seva trajectòria en l’estudi del desenvolupament del sistema nerviós i les malalties associades al desenvolupament del cervell, com autisme o càncer infantil.

“Moltes lesions neurològiques estan relacionades amb danys en el còrtex cerebral, com els ictus, l’epilèpsia, hematomes cerebrals o certs processos neurodegeneratius”, explica.

“Malgrat la seva plasticitat, el còrtex cerebral adult té una capacitat per autoreparar molt pobre”, assenyala l’article de Neuron. Això suposa una barrera clau davant la possibilitat de tractar aquest tipus de lesions mitjançant teràpies cel·lulars basades en l’autotrasplantament de neurones extretes del propi pacient.

“No tindria sentit treure-li neurones a un pacient i després tractar per implantar de nou perquè les neurones que s’extreguin el còrtex s’hauran perdut per sempre, el còrtex del pacient no pot regenerar per si mateix”, indica Acosta.

Aquesta és una de les dificultats de treballar amb neurones, unes cèl·lules molt diferents a la resta. Aquesta limitació va dirigir la mirada d’aquest grup de científics de la Universitat Lliure de Brussel·les cap a l’ús de cèl·lules mare induïdes (conegudes en anglès com iPSC) com l’única alternativa que podia sortejar aquest problema.

La troballa de les cèl·lules induïdes a 2006 ha estat un pas de gegant que ha obert enormes portes a les possibilitats de les teràpies cel·lulars. Va ser el japonès Yamanaka qui les va descobrir aquest any i només sis anys després, en 2012, va ser guardonat per això amb el Premi Nobel de Medicina. La primera investigació en humans amb aquestes cèl·lules va arribar un any després, a l’agost de 2013

“Això obre les portes a estudis en què neurones derivades de les cèl·lules de la pell del propi pacient es trasplantin al còrtex danyat”

El punt fort de les cèl·lules iPSC és que s’obtenen a partir de cèl·lules mare adultes, generalment de la pell, del propi pacient. El que va trobar Yamanaka va ser una manera perquè aquestes cèl·lules mare adultes es autotransformaran en cèl·lules mare pluripotents (l’equivalent a les cèl·lules mare embrionàries), que tenen la característica que poden convertir-se en una cèl·lula de qualsevol organisme del cos. En aquesta investigació, en neurones.

“D’aquesta manera, tant les cèl·lules de la pell com les neurones generades conserven el mateix ADN, de manera que s’evita qualsevol possibilitat de rebuig del trasplantament al pacient”, explica Acosta. I això és el que ha passat en aquest experiment amb ratolins.

El cervell adult, tot un repte
Un altre repte que havia de superar aquest experiment era, com assenyala l’article de Neuron, el fet que “treballs anteriors similars havien obtingut resultats molt limitats, el que suggeria que el cervell adult amb prou feines permetia el creixement axonal de les neurones del còrtex”, és a dir, la connexió entre neurones.

Aquí ha estat, precisament, un altre dels importants troballes d’aquest treball. “S’ha descobert en aquesta investigació que cal afinar molt pel que fa a quines cèl·lules posar i en quin lloc del còrtex; cal generar les neurones adequades i implantar a la zona adequada en cada cas perquè si no, les neurones trasplantades no aconsegueixen connectar-se i funcionar “, argumenta la científica.

Aquesta troballa és, a la vegada, una dificultat afegida ja que “hi ha molts tipus de neurones i no se sap com aconseguir cada tipus. A més, i, aquest és un altre descobriment que s’ha realitzat en aquest treball, en aquestes teràpies caldrà tenir en compte que en el cervell no només hi ha neurones, hi ha a més altres dos tipus de cèl·lules que comparteixen el mateix origen que les neurones, i són bàsiques per per al correcte funcionament cerebral. Per tant “, explica Acosta Verdugo,” no només cal trasplantar neurones sinó també aquestes altres cèl·lules “.

Un altre dels riscos que han afrontat els científics ha estat la possibilitat que sorgissin tumors en el cos receptor. No obstant això, això, que és inherent a l’ocupació de teràpies amb cèl·lules mare, s’ha revelat com un risc molt més reduït quan es tracta del còrtex cerebral.

“Del total de ratolins amb els que hem treballat, només un 10% ha desenvolupat teratomes”, indica Acosta Verdugo. “Es tracta d’un percentatge molt reduït [si es compara amb estudis similars en altres òrgans del cos] i això es deu segurament al fet que com els teixits cerebrals i les neurones no es repliquen són menys propenses a desenvolupar aquests tumors”, aclareix .

Quan vaig acabar a Brussel·les vaig buscar contractes a Espanya ia Europa però la situació ara és molt difícil ”
Els teratomes, a més, si bé poden arribar a un gran grandària i créixer molt ràpid, són tumors que no solen metastatitzar i la taxa de supervivència és molt elevada.

“Sens dubte, és una limitació però es podria fer un screening per eliminar les cèl·lules mare que es colen en el trasplantament i que són les que acaben generant el teratoma. Aquest treball no tenia aquest objectiu i per això no ho hem fet, però seria una mica factible de fer, no seria massa complicat “, suggereix la investigadora.

Des Memphis
Encara que en l’article de Neuron que acaba de publicar Sandra Acosta Botxí apareix com a investigadora de la Universitat Lliure de Brussel·les, la científica espanyola treballa des de l’any passat a l’Hospital Sant Jude de Memphis, el major hospital del món en investigació de càncer infantil.

A Memphis, la biòloga espanyola investiga ara “les primeres etapes del desenvolupament del cervell i de l’ull, que són òrgans que deriven del mateix origen, un teixit neural precursor”. El desenvolupament del sistema nerviós és la passió científica d’Acosta. I sobre això va versar la seva tesi doctoral, que va presentar a l’Hospital de Sant Joan de Déu, després d’haver llicenciat en Biologia per la Universitat de Barcelona. “Va versar sobre càncer infantil i trobem unes cèl·lules precursores en tumors neuroblàstics [un tipus de tumor infantil]”, diu.

Tot i estar a l’altre costat del toll, espera poder tornar a Espanya en el futur. “Quan vaig acabar a Brussel·les vaig buscar contractes a Espanya ia Europa però la situació ara és molt difícil i no hi ha moltes opcions”, es lamenta. “Sí que hi ha beques i oportunitats semblants, però no contractes per realitzar una investigació pròpia”.

Foto

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s