Els impressionants avenços en el camp
de la reprogramació cel·lular duts a terme durant els darrers anys dibuixen un
futur prometedor per a la medicina regenerativa. Tant la diferenciació dirigida
i posterior trasplantament de cèl·lules mare pluripotents, com la reprogramació
directa in viu, constitueixen dos interessants i esperançadores vies
terapèutiques per al futur.
La capacitat del cos humà per regenerar
és limitada i a més varia d'uns teixits a uns altres. Òrgans vitals per al
correcte funcionament de l'organisme, com el pàncrees o el cervell, tenen una
escassa capacitat de reparació, que pot a més veure minvada amb l'envelliment o
amb l'aparició de situacions patològiques.
Moltes malalties són causades per
pèrdua, en quantitat o en funcionalitat, de poblacions cel·lulars específiques.
Dins d'aquestes patologies s'inclouen, per exemple, les malalties
neurodegeneratives, alguns tipus de ceguesa i sordesa, diabetis i determinades
malalties cardíaques o hepàtiques.
Gràcies als experiments pioners de John
Gurdon i Shinya Yamanaka en el camp de la reprogramació genètica s'han obert
nous i prometedors camins dins de la medicina regenerativa amb l'objectiu de
reposar les cèl·lules perdudes com a conseqüència de malalties.
Dos grans
alternatives terapèutiques es postulen com les més prometedores.
La primera se centra en l'extracció de
cèl·lules del pacient que són programades a cèl·lules mare pluripotents
(aquelles que poden donar lloc a qualsevol llinatge cel·lular de l'organisme).
Posteriorment són expandides in vitro, diferenciades al tipus cel·lular afectat
per la patologia i trasplantades de nou en l'individu. Aquest mètode comporta,
d'una banda, la increïble avantatge de poder generar qualsevol tipus de
cèl·lula necessària, i per un altre el fet que els trasplantaments són antòlegs
i, per tant, incapaços de generar rebuig per part del sistema immunològic.
La segona via terapèutica consistiria
en potenciar la regeneració des de dins del propi teixit. Per a això, s'indueix
la conversió d'altres tipus cel·lulars residents al propi òrgan i no afectats
per la patologia, en les cèl·lules objectiu que reposaran la població delmada
per la malaltia. Aquest fenomen es coneix com reprogramació directa de llinatge
in viu o transdiferenciació. Als avantatges esmentades en l'anterior
estratègia, s'uneix el fet que s'evita realitzar trasplantament algun, reduint-se
el grau de invasivitat de la tècnica així com la mort cel·lular que moltes
vegades té lloc a les cèl·lules trasplantades.
A més, la reprogramació in viu implica
la transformació directa d'un tipus cel·lular en un altre, evitant el pas
intermedi d'inducció de cèl·lules mare pluripotents, i reduint per tant el
perill potencial d'tumorigènesi que aquestes últimes tenen associat. Finalment,
aquesta estratègia de reprogramació tracta sempre de seleccionar poblacions
cel·lulars que duen a terme de forma constitutiva una contínua regeneració de
la seva romanent cel·lular (com els astròcits en el cervell o les cèl·lules α
del pàncrees). La renovació constant evita que, com a conseqüència de la seva
transformació, es perdi la funcionalitat d'aquestes cèl·lules per esgotament de
la població.
Actualment, la reprogramació in viu
s'enfronta al desafiament d'intentar complir requisits imprescindibles perquè
la regeneració terapèutica es completi d'una forma reeixida; el primer com hem
esmentat ja, és la correcta elecció del tipus cel·lular endogen que va ser programat.
Aquest ha de ser capaç d'auto-regenerar i idealment hauria de compartir un
origen embrionari el més semblant possible a les cèl·lules de destinació, ja
que això els relaciona pel que fa al seu perfil d'activitat gènica (segon repte
de la reprogramació). En essència podríem comparar el genoma i l'activitat dels
gens amb una gran mansió plena de milers de portes.
Durant el desenvolupament
embrionari, les cèl·lules mare inicials posseeixen la gran majoria d'aquestes
portes obertes i accessibles. Al llarg del procés de generació dels diferents
òrgans i teixits, a mesura que les poblacions cel·lulars es van especialitzant,
moltes d'aquestes portes i corredors es van tancant i abandonant, deixant únicament
actives aquelles que són necessàries per produir la maquinària cel·lular
associada a un tipus cel·lular específic. Conèixer la informació relativa a
l'expressió gènica dels diferents tipus cel·lulars confereix a l'investigador
la capacitat d'activar / obrir determinats gens / portes concrets que permeten
la transformació d'aquestes cèl·lules en les que desitgem regenerar.
A més la transformació hauria de ser el
més completa possible, adquirint les cèl·lules programades la total
funcionalitat del nou grup al qual pertanyen, el que és vital perquè la
reparació del dany sigui efectiva. Així mateix, en moltes ocasions, les
patologies generen entorns tissulars hostils per a les cèl·lules programades,
després és tasca de l'investigador intentar identificar i pal·liar les
senyalitzacions nocives per a la incipient població terapèutica.
Finalment, encara que no per això menys
important, les cèl·lules programades han de poder integrar-se en els circuits
funcionals de l'òrgan, prèviament establerts i altament coordinats en els
teixits adults i diferenciats, la qual cosa suposa un gran repte que no sempre
és fàcil superar.
Malgrat tots aquests condicionants,
recents investigacions han aconseguit prometedors estudis en models animals,
regenerant poblacions cel·lulars en cervell, pàncrees o cor, iniciant un
esperançador camí per a la medicina regenerativa.
LINKS:
