Investigadores desarrollan células madre prometedoras

8 de junio de 2023

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por la Escuela de Medicina Duke-NUS

Un tratamiento de terapia con células madre desarrollado por investigadores de la Facultad de Medicina de Duke-NUS para la insuficiencia cardíaca ha mostrado resultados prometedores en ensayos preclínicos. Estas células, cuando se trasplantan a un corazón lesionado, pueden reparar el tejido dañado y mejorar la función cardíaca, según su estudio publicado en la revista npj Regenerative Medicine.

La causa más común de muerte en todo el mundo es la cardiopatía isquémica, que es causada por la disminución del flujo sanguíneo al corazón. Cuando se bloquea el flujo de sangre al corazón, las células del músculo cardíaco mueren, una afección denominada infarto de miocardio o ataque al corazón.

En este estudio, se utilizó un nuevo protocolo único en el que se cultivaron células madre pluripotentes o inmaduras en el laboratorio para convertirse en células precursoras del músculo cardíaco, que pueden convertirse en varios tipos de células cardíacas. Esto se hace a través de la diferenciación celular, un proceso mediante el cual las células en división adquieren funciones especializadas. Durante los ensayos preclínicos, las células precursoras se inyectaron en el área del corazón dañada por el infarto de miocardio, donde pudieron convertirse en nuevas células del músculo cardíaco, restaurando el tejido dañado y mejorando la función cardíaca.

"Tan pronto como cuatro semanas después de la inyección, hubo un injerto rápido, lo que significa que el cuerpo está aceptando las células madre trasplantadas. También observamos el crecimiento de tejido cardíaco nuevo y un aumento en el desarrollo funcional, lo que sugiere que nuestro protocolo tiene el potencial de convertirse en un medio eficaz y seguro para la terapia celular", dijo la Dra. Lynn Yap, profesora asistente de la Escuela de Medicina Lee Kong Chian de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur.

Como primera autora del estudio, la Dra. Yap dirigió la investigación mientras era profesora asistente en el Programa de Trastornos Cardiovasculares y Metabólicos (CVMD) de Duke-NUS.

En estudios realizados por otros grupos, el trasplante de células del músculo cardíaco que ya estaban latiendo provocó efectos secundarios fatales, a saber, arritmia ventricular, latidos cardíacos anormales que pueden limitar o impedir que el corazón suministre sangre al cuerpo.

El nuevo procedimiento desarrollado por los investigadores de Duke-NUS consiste en trasplantar células cardíacas que no laten al corazón dañado. Después del trasplante, las células se expandieron y adquirieron el ritmo del resto del corazón. Con este procedimiento, la incidencia de arritmia se redujo a la mitad. Incluso cuando se detectó la condición, la mayoría de los episodios fueron temporales y se resolvieron por sí solos en alrededor de 30 días. Además, las células trasplantadas no desencadenaron la formación de tumores, otra preocupación común cuando se trata de terapias con células madre.

"Nuestra tecnología nos acerca un paso más a ofrecer un nuevo tratamiento para pacientes con insuficiencia cardíaca, que de otro modo vivirían con corazones enfermos y tendrían escasas posibilidades de recuperación. También tendrá un gran impacto en el campo de la cardiología regenerativa, al ofrecer un un protocolo probado y probado que puede restaurar los músculos cardíacos dañados al tiempo que reduce el riesgo de efectos secundarios adversos", dijo el profesor Karl Tryggvason del Programa CVMD de Duke-NUS y autor principal del estudio.

El profesor Tryggvason, que también es profesor de investigación sobre la diabetes en la Fundación Tanoto, está dirigiendo otros estudios para adaptar este método de medicina regenerativa a pacientes con diabetes, degeneración macular en los ojos y aquellos que necesitan injertos de piel.

La base de todos estos estudios es un método controlable, estable y reproducible para producir las células adecuadas para el trasplante utilizando lamininas, proteínas que tienen un papel importante en las interacciones de las células con las estructuras circundantes. Las lamininas existen en diferentes formas dependiendo de su entorno y desempeñan un papel clave en la dirección del desarrollo de tipos de células de tejidos específicos. En este estudio, las células madre se diferenciaron en células del músculo cardíaco cultivándolas en el tipo de laminina que se encuentra abundantemente en el corazón.

"Para garantizar la seguridad del paciente, es imperativo que las terapias basadas en células muestren una eficacia constante y resultados reproducibles. Mediante extensos análisis moleculares y de expresión génica, demostramos que nuestro protocolo basado en laminina para generar células funcionales para tratar enfermedades cardíacas es altamente reproducible". dijo el profesor asociado Enrico Petretto, coautor del estudio y director del Centro de Biología Computacional de Duke-NUS.

La tecnología fue licenciada a una empresa biotecnológica sueca a principios de este año para promover aún más el desarrollo de la cardiología regenerativa basada en células.

Más información: Lynn Yap et al, Los progenitores cardíacos comprometidos derivados de células madre pluripotentes remuscularizan los corazones isquémicos dañados y mejoran su función en cerdos, npj Regenerative Medicine (2023). DOI: 10.1038/s41536-023-00302-6