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Es posible bloquear la degeneración neuronal con células madre de la piel

Científicos estadounidenses diseñan un compuesto que actúa uniéndose como un velcro al material genético mutado para evitar sus efectos nocivos


Científicos estadounidenses han utilizado células madre de la piel de personas con esclerosis lateral amiotrófica para averiguar el mecanismo genético por el cual se van matando células cerebrales. Así, averiguaron que la mutación de un gen provoca la producción excesiva de ARN, que impide la correcta fabricación de las proteínas que regulan las funciones vitales de la célula, que se vuelve más sensible al estrés, y muere más rápido. Los investigadores diseñaron un compuesto que se adhiere al ADN mutado e impide la producción excesiva de ARN.




Los puntos fluorescentes en el interior de esta neurona indican la presencia de ARN tóxico. Fuente: Neuron.
Los puntos fluorescentes en el interior de esta neurona indican la presencia de ARN tóxico. Fuente: Neuron.
La muerte neuronal provocada por enfermedades como la esclerosis o la demencia a menudo está escrita en los genes en forma de mutación. Sin embargo, investigadores de la Universidad Johns Hopkins (Baltimore, Maryland, costa este de EE.UU.) han demostrado que es posible bloquear esta destrucción mediante la utilización de células madre generadas a partir de la piel.

“Hemos usado células de pluripotencia inducida [cuyas siglas en inglés son iPS] obtenidas de la dermis de pacientes con esclerosis lateral amiotrófica”, explica a SINC Jeffrey D. Rothstein, uno de los autores del estudio, publicado esta semana en la revista Neuron.

Según anteriores trabajos, alrededor del 40% de los pacientes con una variedad heredada de este tipo de esclerosis y al menos el 10% de los que la desarrollan espontáneamente tienen una mutación en el gen C9ORF72, la misma que aparece frecuentemente en personas con demencia frontotemporal, la segunda forma más común de esta enfermedad después del alzhéimer.

Los científicos seleccionaron dentro de un banco de células madre las de los pacientes con el trastorno degenerativo que además poseían esta alteración responsable de la repetición anómala de una secuencia de ADN contenida en dicho gen y, en consecuencia, de la producción de un exceso de ARN.

A continuación, los investigadores analizaron la evolución de los cultivos para identificar el mecanismo por el cual estas cadenas sobrantes provocan la muerte de las células cerebrales. “Hay múltiples teorías acerca de por qué se produce el daño neuronal”, señala Rothstein. “Nuestro ensayo demuestra que la verdadera causa es la toxicidad causada por el ARN”, indica.

Los resultados del estudio revelan que la acumulación de estas moléculas impide la correcta fabricación de las proteínas encargadas de la regulación de las funciones vitales de la célula y la vuelve más sensible al estrés.

Un tratamiento personalizado

A partir de estos hallazgos, los investigadores pudieron diseñar un compuesto que actúa uniéndose como un velcro al material genético mutado. Así evita que se produzcan series de ARN defectuosas y permite que la célula se desarrolle adecuadamente.

“Con la tecnología iPS podemos tratar a los pacientes que presenten una mutación concreta –indica Rothstein–. Es una terapia cerebral personalizada”.

Según el investigador, este tipo de medicamentos tan específicos se desarrollan a menudo para el cáncer, pero “es la primera vez que se aplican en neurología”. De hecho, el campo de las enfermedades degenerativas sigue teniendo “la mayor tasa de fracaso de todos los ensayos clínicos”.

“Normalmente se utilizan células de roedores para hacer este tipo de estudios –asegura Rita Sattler, coautora del estudio–, pero la naturaleza de las múltiples repeticiones de los genes mutados lo hacía casi imposible en este caso”.

La científica indica que las iPS fabricadas en el laboratorio “hacen el trabajo igual o mejor que los modelos animales, ya que permite utilizar células humanas”.

Los investigadores señalan que el próximo paso será comenzar con los ensayos clínicos en personas y, posteriormente, planean analizar la médula espinal de pacientes con esclerosis para encontrar proteínas que puedan servir como indicadores del buen funcionamiento de los fármacos.

Referencia bibliográfica:

Christopher J. Donnelly, Ping-Wu Zhang, Jacqueline T. Pham, Aaron R. Heusler, Nipun A. Mistry, Svetlana Vidensky, Elizabeth L. Daley, Erin M. Poth, Benjamin Hoover, Daniel M. Fines, Nicholas Maragakis, Pentti J. Tienari, Leonard Petrucelli, Bryan J. Traynor, Jiou Wang, Frank Rigo, C. Frank Bennett, Seth Blackshaw, Rita Sattler y Jeffrey D. Rothstein. RNA Toxicity from the ALS/FTD C9ORF72 expansion is mitigated by antisense intervention. Neuron (2013). DOI: 10.1016/j.neuron.2013.10.015.


Jueves, 17 de Octubre 2013
SINC/T21
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