A medida que consideremos usar estas células para terapias, tendremos que considerar qué tipo de pruebas de análisis y selección queremos hacer", asegura Lawrence Goldstein, profesor de biología molecular en la Universidad de California en San Diego. Una de las principales preocupaciones acerca de las terapias basadas en células madre ha sido si conllevan el riesgo de cáncer; tanto las células madre como las células cancerosas se caracterizan por su capacidad para dividirse continuamente.
En dos estudios publicados hoy en Nature, un grupo de investigadores analizaron el genoma de células madre pluripotentes inducidas (iPS), células adultas que han sido genéticamente o químicamente devueltas al estado de células madre. Estas células han atraído un intenso interés por parte de los científicos y el público como alternativa potencial a las células madre embrionarias. Al igual que sus primas derivadas de embriones, las células iPS pueden convertirse en cualquier tipo de tejido, haciéndolas buenas candidatas para las terapias de reemplazo celular. También son genéticamente compatibles con el paciente, lo que significa que no conllevan el riesgo de rechazo inmunológico asociado a los trasplantes de células ya existentes.
En un estudio, Goldstein, Kun Zhang y varios colaboradores de la Universidad de California en San Diego, secuenciaron la porción codificante de genes del genoma en 22 líneas de células iPS que habían sido reprogramadas utilizando varios métodos diferentes. "En cada línea celular que observamos, encontramos mutaciones genéticas únicas [letras genéticas] en la región de codificación de la proteína, con un promedio de seis mutaciones en cada línea celular", afirma Zhang.
Las distintas líneas de células poseían mutaciones en genes diferentes, aunque un número desproporcionado de mutaciones apareció en genes implicados en el crecimiento celular o en genes que han sido vinculados al cáncer.
Algunas de las mutaciones probablemente surgen de la presión evolutiva de crecer en una placa. Si una mutación al azar producida durante la división celular ayuda a las células hijas a crecer más rápido que otras, esa mutación se arraiga en la población. Sin embargo, el equipo de Zhang encontró que la tasa de mutación en las células iPS es 10 veces la tasa típica de las células cultivadas.
No está claro por qué las células iPS tienen una tasa de mutación tan alta. Los investigadores encontraron que aproximadamente la mitad de las mutaciones ocurrieron antes de la reprogramación y se podían encontrar en algunas células en la población inicial de la que se derivaron las células iPS. Las otras podrían haber ocurrido durante el proceso de reprogramación o al tiempo que las células iPS de nueva creación eran cultivadas. El equipo está ahora planeando pruebas similares con células madre embrionarias.
En el segundo estudio en la revista Nature, unos investigadores de Canadá y Finlandia utilizaron micromatrices-chips salpicados con fragmentos de ADN diana-para analizar otro tipo de mutación genética en las células iPS: pequeñas deleciones o duplicaciones de ADN conocidas como variaciones estructurales. Descubrieron que las células iPS tenían más de estas variaciones que cualquier célula de la piel o que las células madre embrionarias al comienzo del proceso de reprogramación, aunque las células que llevaban anomalías morían rápidamente mientras que la población seguía creciendo.
Los investigadores afirman que se necesita más investigación para entender lo que significan los resultados para el uso futuro de estas células en las terapias. "La gran pregunta es cuál de estos cambios es realmente importante", señala Jeanne Loring, directora del Centro de Medicina Regenerativa en el Scripps Research Institute. "Tenemos que entender cuáles son relevantes y cuáles son sólo ruido". Loring ha publicado resultados similares a los del segundo estudio este año.
"Para algunos tipos de cambios genéticos-las mutaciones en genes vinculados al cáncer, por ejemplo-claramente no se desearíamos utilizar las células en los pacientes", afirma Martin Pera, director del Centro Broad de Medicina Regenerativa en la Universidad del Sur de California, y que escribió un comentario que acompaña a la publicación en la revista Nature. "Sin embargo, para la amplia gama de cambios, no entendemos muy bien el significado funcional". Así es el caso de muchos estudios de genómica, "la capacidad de recoger información genética en profundidad ha superado nuestra capacidad de interpretarla", afirma. "Ese es el verdadero reto del futuro".
Parte del problema es que los científicos saben poco sobre los mecanismos subyacentes de la reprogramación. "Todavía no podemos determinar qué aspecto concreto del proceso de reprogramación o de un cultivo celular es responsable de generar estos cambios", explica Pera. "Si queremos solucionar este problema, tenemos que entender qué aspecto del proceso es fundamental".
En dos estudios publicados hoy en Nature, un grupo de investigadores analizaron el genoma de células madre pluripotentes inducidas (iPS), células adultas que han sido genéticamente o químicamente devueltas al estado de células madre. Estas células han atraído un intenso interés por parte de los científicos y el público como alternativa potencial a las células madre embrionarias. Al igual que sus primas derivadas de embriones, las células iPS pueden convertirse en cualquier tipo de tejido, haciéndolas buenas candidatas para las terapias de reemplazo celular. También son genéticamente compatibles con el paciente, lo que significa que no conllevan el riesgo de rechazo inmunológico asociado a los trasplantes de células ya existentes.
En un estudio, Goldstein, Kun Zhang y varios colaboradores de la Universidad de California en San Diego, secuenciaron la porción codificante de genes del genoma en 22 líneas de células iPS que habían sido reprogramadas utilizando varios métodos diferentes. "En cada línea celular que observamos, encontramos mutaciones genéticas únicas [letras genéticas] en la región de codificación de la proteína, con un promedio de seis mutaciones en cada línea celular", afirma Zhang.
Las distintas líneas de células poseían mutaciones en genes diferentes, aunque un número desproporcionado de mutaciones apareció en genes implicados en el crecimiento celular o en genes que han sido vinculados al cáncer.
Algunas de las mutaciones probablemente surgen de la presión evolutiva de crecer en una placa. Si una mutación al azar producida durante la división celular ayuda a las células hijas a crecer más rápido que otras, esa mutación se arraiga en la población. Sin embargo, el equipo de Zhang encontró que la tasa de mutación en las células iPS es 10 veces la tasa típica de las células cultivadas.
No está claro por qué las células iPS tienen una tasa de mutación tan alta. Los investigadores encontraron que aproximadamente la mitad de las mutaciones ocurrieron antes de la reprogramación y se podían encontrar en algunas células en la población inicial de la que se derivaron las células iPS. Las otras podrían haber ocurrido durante el proceso de reprogramación o al tiempo que las células iPS de nueva creación eran cultivadas. El equipo está ahora planeando pruebas similares con células madre embrionarias.
En el segundo estudio en la revista Nature, unos investigadores de Canadá y Finlandia utilizaron micromatrices-chips salpicados con fragmentos de ADN diana-para analizar otro tipo de mutación genética en las células iPS: pequeñas deleciones o duplicaciones de ADN conocidas como variaciones estructurales. Descubrieron que las células iPS tenían más de estas variaciones que cualquier célula de la piel o que las células madre embrionarias al comienzo del proceso de reprogramación, aunque las células que llevaban anomalías morían rápidamente mientras que la población seguía creciendo.
Los investigadores afirman que se necesita más investigación para entender lo que significan los resultados para el uso futuro de estas células en las terapias. "La gran pregunta es cuál de estos cambios es realmente importante", señala Jeanne Loring, directora del Centro de Medicina Regenerativa en el Scripps Research Institute. "Tenemos que entender cuáles son relevantes y cuáles son sólo ruido". Loring ha publicado resultados similares a los del segundo estudio este año.
"Para algunos tipos de cambios genéticos-las mutaciones en genes vinculados al cáncer, por ejemplo-claramente no se desearíamos utilizar las células en los pacientes", afirma Martin Pera, director del Centro Broad de Medicina Regenerativa en la Universidad del Sur de California, y que escribió un comentario que acompaña a la publicación en la revista Nature. "Sin embargo, para la amplia gama de cambios, no entendemos muy bien el significado funcional". Así es el caso de muchos estudios de genómica, "la capacidad de recoger información genética en profundidad ha superado nuestra capacidad de interpretarla", afirma. "Ese es el verdadero reto del futuro".
Parte del problema es que los científicos saben poco sobre los mecanismos subyacentes de la reprogramación. "Todavía no podemos determinar qué aspecto concreto del proceso de reprogramación o de un cultivo celular es responsable de generar estos cambios", explica Pera. "Si queremos solucionar este problema, tenemos que entender qué aspecto del proceso es fundamental".
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