Una mutación de enfermedad hepática corregida en células madre humanas

Publicado online el 12 de octubre de 2011 | Nature | doi:10.1038/news.2011.588

Una mutación de enfermedad hepática corregida en células madre humanas

Los macacos usan una mano virtual controlada por el cerebro para identificar la textura artificial de los objetos.
Susan Young

[ Un ratón inyectado con células madre humanas modificadas mediante ingeniería genética fue capaz de producir una proteína humana normal. Aquí, un ratón con una mutación albina (izquierda) pudo producir el pigmento mediante un método similar. Vallier et al.]

Un equipo de investigadores ha corregido un gen defectuoso en células madre pluripotentes inducidas (iPS) derivadas de células dérmicas de personas con una enfermedad hereditaria del metabolismo hepático. Los investigadores estimularon el desarrollo de las células madre hacia algo parecido a las células del hígado. Su trabajo se ha publicado en Nature1.

La deficiencia de α1-antitripsina (DAAT) es la enfermedad genética más común del hígado y está causada por un solo cambio de nucleótido en el gen que codifica la α1-antitripsina (A1AT), un inhibidor enzimático que normalmente protege a los tejidos corporales. La enfermedad puede causar cirrosis hepática, que sólo puede tratarse con un trasplante de hígado, y un mayor riesgo de cáncer de pulmón2 y enfisema3. Una cura genética para esta enfermedad requeriría sustituir completamente el gen mutado, ya que cualquier proteína disfuncional restante continuaría formando agregados dañinos. “No se puede poner simplemente una copia normal, porque eso no es suficiente para cambiar la enfermedad”, afirmó Allan Bradley, genetista del Instituto Wellcome Trust Sanger en Hinxton, Reino Unido, que también es coautor de este estudio.

Para corregir la mutación, Bradley y sus colegas usaron una molécula diseñada mediante ingeniería denominada nucleasa dedo de zinc para encontrar y segmentar el gen defectuoso A1AT en las células iPS provenientes de personas con DAAT. Usaron una molécula de autoinserción en el ADN denominada piggyBac para reemplazar la parte dañada.

Luego, los investigadores estimularon las células iPS con el gen corregido para diferenciarse en células que expresaban algunos rasgos de los hepatocitos, las células del hígado más afectadas por la DAAT. Trasplantaron estas células similares a los hepatocitos en los ratones; 14 días después, algunas de las células corregidas se habían integrado en el hígado de los roedores y fueron capaces de producir A1AT humana.

Aunque las células corregidas poseían varias características de los hepatocitos, no está claro si serían capaces de actuar como células hepáticas maduras y, finalmente, volver a repoblar el órgano dañado. Nadie ha sido capaz de reprogramar las células iPS en células completamente maduras de cualquier tipo, ya sean hepatocitos, células cardíacas o neuronas, afirmó Markus Grompe, que estudia las células madre hepáticas en la Universidad de Ciencia y Salud de Oregon, Portland.

Comprobación de antecedentes
Se sabe que las células madre cultivadas en los laboratorios acumulan mutaciones, por lo que, para comprobar que sus cambios no estaban complicando esta situación, los investigadores secuenciaron el genoma de una de las líneas de células iPS corregidas y lo compararon con los genomas de las células de piel parentales y las células iPS sin corregir. Surgieron unas dos docenas de mutaciones en la célula iPS sin corregir en comparación con las células de piel parentales, pero sólo había unas pocas mutaciones puntuales extra en las líneas celulares corregidas.

“La corrección genética no aumenta el número de anomalías genéticas que se pueden encontrar en las células iPS”, afirmó Ludovic Vallier, biólogo de células madre en la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y uno de los coautores del estudio. Sin embargo, Vallier está preocupado por el número de cambios en las líneas de células reprogramadas. Antes de que las células puedan llegar a convertirse en una terapia clínica, los investigadores deben entender las consecuencias biológicas de estas mutaciones, declaró.

Esta secuenciación debería ser una mitología estándar en esta área, afirmó Stephen Duncan, biólogo de células madre en el Colegio Médico de Wisconsin, Milwaukee. Teniendo en cuenta los descubrimientos en estas células cultivadas, “tenemos que asegurarnos que cuando uno emplea la terapia génica de reemplazo en el contexto de las células iPS, es necesario realizar un considerable esfuerzo para asegurarse de que las células son normales”, aseguró.