lunes, 16 de septiembre de 2013

Cómo la ciencia podrá curar las lesiones medulares

Durante mucho tiempo curar la lesión medular era algo impensable. Afortunadamente, en los últimos años la comunidad médica han probado que la reparación de la médula espinal es posible. Prestigiosos laboratorios y equipos de investigación ya han desarrollado prometedores tratamientos que han conseguido que animales con una lesión medular crónica hayan recuperado muchas de las funciones perdidas, incluso la facultad de volver a andar.

Dos campos de investigación clave

Para desarrollar un tratamiento eficaz y seguro para todas las personas que padecen una lesión medular, es imprescindible el trabajo en profundidad de dos áreas de investigación: Estudios preclínicos y la investigación clínica:
Estudios preclínicos: Es la investigación previa a la aplicación de un tratamiento. Se lleva a cabo principalmente en centros de investigación y laboratorios. Investigación clínica: Investigación que se realiza en hospitales y centros sanitarios para verificar la eficacia y seguridad de un tratamiento en personas.

Tanto los estudios preclínicos como la investigación clínica son indispensables para avanzar hacia una cura definitiva de las lesiones medulares. Cuando un estudio pre-clínico consigue avances significativos, se aplica mediante un ensayo clínico a un grupo controlado de personas para verificar su seguridad y eficacia. Si el tratamiento supera con éxito las diferentes fases del ensayo clínico, en poco tiempo podrá aplicarse en hospitales de todo el mundo y beneficiar a millones de personas.
Líneas de investigación con mayor potencial
En la zona donde se ha producido la lesión medular, hay una cavidad, delimitada por la denominada cicatriz glial, que impide que las fibras nerviosas puedan crecer a través de la lesión.
Esta barrera provoca que la persona afectada por una lesión medular no pueda mover ni sentir absolutamente nada desde el punto de la lesión.
Actualmente existen diferentes líneas de investigación que están consiguiendo que las células nerviosas puedan atravesar esta barrera y conectarse a través del área dañada.
Investigación con células madre.
Las células madre tienen un gran potencial para el tratamiento de lesiones medulares puesto que, gracias a su capacidad de multiplicarse, pueden usarse para sustituir todo el tejido dañado de la médula espinal.

Nuestro cuerpo está formado por diferentes tipos de células que forman cada órgano y tejido. Todas estas células provienen de las denominadas células madre.
Las células madre son células capaces de multiplicarse y pueden ser usadas para sustituir todo el tejido dañado de la médula espinal.
Podemos diferencias tres tipos de células madre
ADULTAS
Son células especializadas en tejidos. Existen en la mayoría de los tejidos del cuerpo como la piel, el cerebro, el hígado, el intestino o la sangre. Son células que poseen la capacidad de diferenciarse para dar lugar a células adultas del tejido en el que se encuentran, por lo tanto se consideran células multipotenciales.
Son las células encargadas de regenerar tejidos en continuo desgaste (como la piel o la sangre) o dañados (como el hígado). En una persona adulta se conocen hasta ahora alrededor de 20 tipos distintos de células madre.
Las células madre de médula ósea, encargadas de la formación de la sangre, son las más conocidas y empleadas en la investigación médica.
En los últimos años, los científicos han encontrado también células madre en la placenta y el cordón umbilical de los recién nacidos.

                              EMBRIONARIAS
Son las células de las primeras etapas del desarrollo embrionario y tienen la capacidad de formar todas las células del cuerpo (excepto las de la placenta).
Cuando se extraen y se cultivan en un laboratorio, estas células pueden seguir dividiéndose indefinidamente, manteniendo la capacidad de formar más de 200 tipos celulares adultos.
Las células madre embrionarias que se utiliza en las investigaciones médicas provienen del exceso embrionario creado por la fertilización in vitro.




                                    INDUCIDAS
Son células adultas provenientes de cualquier tejido y convertidas en células madre mediante modificación genética.
Aunque esta fuente de células madre tiene mucho potencial, esta modificación genética es todavía demasiado novedosa.






INGENIERÍA DE TEJIDOS
Existen nuevos materiales bio-compatibles que proporcionan un soporte físico (puente) en el que las células nerviosas pueden volver a crecer y conectarse a través del área dañada.
Esta línea de investigación se centra en el desarrollo de nuevos materiales biocompatibles, capaces de formar un puente sobre la región dañada y garantizar un entorno óptimo para la regeneración de las fibras nerviosas, vasos sanguíneos y tejidos de soporte.
Estos puentes proporcionan un soporte físico a lo largo del cual las neuronas pueden volver a crecer. Además, estos canales actúan de guía de crecimiento directo a través del área dañada.
Un ejemplo de puente que se está utilizando en la investigación es un material llamado neurogel que se adhiere a la médula espinal y facilita una zona para que los axones puedan cruzar el sitio de la lesión.
LA GLÍA ENVOLVENTE OLFATORIA
Son unas células que permiten a las neuronas del sistema olfativo regenerase durante toda la vida. Cuando éstas se trasplantan en la médula espinal dañada, posibilitan la regeneración de las fibras nerviosas.
En los seres humanos, las neuronas que transmiten los estímulos olfativos de la nariz al cerebro se sustituyen continuamente de forma natural durante toda la vida y también vuelven a crecer después de una lesión.
Estas neuronas encargadas del sentido del olfato pueden regenerarse porque están rodeadas por unas células especializadas, denominadas glía envolvente olfatoria, que forman una capa protectora alrededor de sus axones.
Cuando la glía envolvente olfatoria se trasplanta en la médula espinal dañada, ayuda a la regeneración de las fibras nerviosas. Los investigadores de laboratorio han trasplantado glía olfatoria en lesiones medulares en animales y los resultados han confirmado que la glía tiene un efecto regenerador sobre la médula espinal dañada.
TRASPLANTE DEL NERVIO PERIFERICO
Se trata de una técnica de reconstrucción microquirúrgica con injertos de nervio periférico que consigue crear un nuevo canal en la zona afectada que permite la conexión entre las fibras nerviosas de ambos lados de la lesión.
TRATAMIENTO CON FACTORES DE CRECIMIENTO
Los factores de crecimiento o neurotróficos son moléculas que están involucradas en estimular y guiar el crecimiento de fibras nerviosas, facilitando la regeneración en áreas dañadas de la médula espinal. Actualmente se están estudiando cuales son los factores de crecimiento más eficaces y la mejor manera de introducirlos en la médula espinal lesionada.
El crecimiento axonal es un proceso lento, por lo que se requiere una ayuda sostenida por parte de factores de crecimiento, denominados también factores neurotróficos.
Los factores de crecimiento son moléculas que están involucradas en estimular y guiar el crecimiento de fibras nerviosas, facilitando la regeneración en áreas dañadas de la médula espinal.
Actualmente existen fármacos como el litio que ayuda de forma significativa al crecimiento axonal haciendo que acudan entre tres y cinco veces más neurotrofinas al lugar de la lesión.
CONDROITINASA
El cuerpo genera sustancias que impiden que las fibras nerviosas crezcan a través del punto de la lesión. La condroitinasa consigue eliminar gran parte de estas sustancias que actúan de barrera, permitiendo que los axones puedan pasar a través del sitio de la lesión.
En la zona de la lesión medular, se origina una cavidad, delimitada por la llamada cicatriz glial, compuesta básicamente de glía y matriz extracelular, que contiene sustancias que inhiben el crecimiento axonal.
Una de estas sustancias es la Condroitin-6-sulfato proteoglicano (CSPG): Una proteína extracelular de la cicatriz glial que paraliza el crecimiento axonal.
Recientes investigaciones han descubierto que la enzima Condroitinasa deshace la proteína CSPG, permitiendo que las neuronas puedan crecer a través de la región cicatricial. Este crecimiento de las fibras nerviosas se ha medido en estudios pre-clínicos con animales de laboratorio que, al ser tratados con Condroitinasa, han experimentado un considerable aumento de la sensibilidad, coordinación muscular y movimiento a partir de la zona lesionada.

jueves, 12 de septiembre de 2013

Logran desarrollar células madre embrionarias dentro de un organismo vivo

Científicos españoles alcanzan un hito para la medicina regenerativa usando ratones genéticamente modificados


Por primera vez, se ha logrado que células adultas de un organismo vivo (ratones adultos) retrocedan en su desarrollo evolutivo hasta recuperar características propias de células madre ‎ embrionarias. Estas células madre embrionarias tienen una capacidad de diferenciación más amplia que las conseguidas mediante cultivo in vitro, lo que abre nuevas posibilidades a la medicina regenerativa, primer paso para la curación de enfermedades como el Alzhéimer, el párkinson o la diabetes. 


Manuel Serrano y Maria Abad. Fuente: CNIO.
Por primera vez, un equipo científico ha conseguido que células adultas de un organismo vivo retrocedan en su desarrollo evolutivo hasta recuperar características propias de células madre‎ embrionarias. 

Liderado por Manuel Serrano, director del programa de Oncología Molecular del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)‎, el estudio contó con el apoyo del equipo de Miguel Manzanares, del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC)‎. 

Los resultados, publicados ayer en la revista Nature, revelan además que estas células madre embrionarias obtenidas directamente en el interior del organismo tienen una capacidad de diferenciación más amplia que las conseguidas mediante cultivo in vitro

En concreto, tienen características de células totipotentes –que poseen la capacidad de dar origen a otros tipos celulares–, un estado primitivo nunca antes obtenido en un laboratorio. 

Paso adelante hacia la medicina regenerativa 

Las células madre embrionarias son la principal apuesta para la futura medicina regenerativa. Son las únicas capaces de generar cualquier tipo celular de los cientos que conforman un organismo adulto, por lo que constituyen el primer paso para la curación de enfermedades como el Alzhéimer, el párkinson o la diabetes. 

No obstante, este tipo de células tiene una brevísima existencia, limitada a los primeros días del desarrollo embrionario, y no existen en ninguna parte del organismo adulto. 

Uno de los mayores hitos en la reciente investigación biomédica fue el protagonizado por Shinya Yamanaka en 2006, cuando consiguió crear en el laboratorio células madre embrionarias (células madre pluripotentes inducidas in vitro, o iPSC in vitro) a partir de células adultas, mediante un cóctel de tan solo cuatro genes. 

El hallazgo de Yamanaka, por el que se le concedió el premio Nobel de Medicina en 2012, abrió un nuevo horizonte en la medicina regenerativa. Sin embargo, el nuevo trabajo ha dado un paso más al conseguir lo mismo que el científico japonés, pero esta vez dentro del propio organismo, en ratones, sin necesidad de pasar por placas de cultivo in vitro.

Cómo se hizo 

El primer desafío de los investigadores del CNIO fue reproducir el experimento en un ser vivo. Usando técnicas de manipulación genética, crearon ratones en los que se puede activar a voluntad los cuatro genes de Yamanaka. 

“Hemos generado un ratón modificado genéticamente que contiene en cada una de sus células los cuatro factores de reprogramación que utilizó Yamanaka para generar iPSC in vitro”, ha explicado a SINC María Abad, primera autora del artículo e investigadora del grupo de Serrano. 

“Estos factores se expresan de forma inducible por doxiciclina [un antibiótico], de forma que podemos controlar cuándo van a expresarse simplemente añadiendo doxiciclina al agua de bebida de los ratones”, continúa. 

Así, cuando activaron estos genes, observaron que las células adultas fueron capaces de retroceder en su desarrollo evolutivo hasta células madre embrionarias en múltiples tejidos y órganos. 

“Este cambio de dirección en el desarrollo no se ha observado nunca en la naturaleza. Hemos demostrado que podemos obtener células madre embrionarias también en organismos adultos y no solo en el laboratorio”, dice Abad. 

Mayor capacidad de diferenciación 

En comparación con las células obtenidas con la técnica desarrollada por Yamanaka, las células madre obtenidas ahora representan un estadio embrionario aún más temprano, con mayores capacidades de diferenciación. De hecho, los autores fueron incluso capaces de inducir la formación de estructuras pseudoembrionarias en las cavidades torácica y abdominal de los ratones. 

Estos pseudoembriones presentaban las tres capas propias de los embriones (ectodermo, mesodermo y endodermo), estructuras extraembionarias como el saco vitelino e incluso signos de formación de células sanguíneas. 

“Nuestras células madre son mucho más versátiles que las células iPSC in vitro de Yamamaka, cuya potencialidad genera las distintas capas del embrión, pero nunca tejidos que sustentan el desarrollo de un nuevo embrión, como la placenta”, precisa Abad. 

Las células madre obtenidas en los ratones presentaban características de totipotencia nunca generadas en un laboratorio, equivalentes a las de los embriones humanos de 72 horas de gestación, compuestos por una masa de tan solo 16 células. "Ahora podemos empezar a pensar en métodos para inducir regeneración de manera local y transitoria en un determinado tejido dañado", afirma Manuel Serrano. 

Futuras aplicaciones terapéuticas 

Los autores subrayan que las posibles aplicaciones terapéuticas del trabajo aún están lejos, pero sugieren que pueden significar un cambio en el rumbo de las investigaciones con células madre en la medicina regenerativa o en la ingeniería tisular. Por el momento, los científicos no han conseguido injertar con éxito células diferenciadas provenientes de iPSC generadas in vitro

Abad opina que, a partir de ahora, "lo ideal sería inducir la reprogramación in vivo dentro de tejidos dañados y que sea allí donde esas células se diferencien". Con esto se evitaría la extracción de células, la reprogramación y diferenciación al tipo celular deseado in vitro, y el transplante. 

“Nuestras células madre sobreviven también fuera de los ratones, en cultivo, por lo que podríamos, además, manipularlas en el laboratorio”, sostiene Abad. “El siguiente paso es estudiar si estas nuevas células madre son capaces de generar de una forma más eficiente distintos tejidos, como páncreas, hígado o riñón”.

sábado, 7 de septiembre de 2013

¿Puede un videojuego ayudar en la batalla contra el cáncer?

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Existe una nueva generación de videojuegos atractivos para los jóvenes cuyo propósito es ayudar a pacientes con enfermedades crónicas.
HopeLab, en Silicon Valley, ha desarrollado una serie, conocida como Re-Mission 2, diseñada para ayudar a los jóvenes a aprender sobre su cáncer.
La compañía invitó a los niños y jóvenes que sufren y han sufrido la enfermedad para que aportaran ideas y comentarios que hicieran los juegos más atractivos.
Según HopeLab los jugadores eran más proclives a continuar con sus tratamientos y mirar las sesiones de quimioterapia como un medio de defensa y no una obligación.

jueves, 5 de septiembre de 2013

El virus del resfrío que puede atacar el cáncer

BBC
Curar el cáncer es el sueño de muchos investigadores y en los últimos años se ha ido perfeccionando una técnica que podría revolucionar el tratamiento de esta enfermedad: la viroterapia, el uso de virus modificados genéticamente para que ataquen células tumorales.

La Fundación Instituto Leloir de Argentina anunció recientemente dos avances importantes en este campo. Junto con colegas de Chile, Reino Unido y Estados Unidos, lograron adaptar un virus que causa resfríos y conjuntivitis –el adenovirus- para atacar en forma exitosa el cáncer de piel y páncreas en roedores.

El director del equipo del Leloir, Osvaldo Podhajcer, jefe del Laboratorio de Terapia Molecular y Celular e Investigador Superior del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (Conicet), dijo a BBC Mundo que se logró reducir o eliminar los tumores sin dañar otros tejidos.

 Esto fue posible porque los científicos modificaron el ADN del virus para que sólo pueda reproducirse en células cancerígenas.

La técnica representa un gran avance respecto a los tratamientos convencionales para el cáncer, como la quimioterapia o la radioterapia, que dejan graves secuelas.

Además, el trabajo podría tener un enorme impacto en la cura del melanoma y el cáncer de páncreas, dos de las enfermedades más letales.

“Estos dos tipos de cáncer son los que tienen menos posibilidades de recibir un tratamiento no quirúrgico”, explicó a BBC Mundo el oncólogo Eduardo Cazap, expresidente de la Unión para el Control del Cáncer Internacional (UICC, según sus siglas en inglés).

En efecto, Podhajcer explicó que se trabajó con estas dos formas de cáncer porque no tienen tratamiento conocido y además tienen una alta incidencia en la población.

Hitos

El trabajo sobre el cáncer de páncreas se hizo en asociación con    dos universidades de Chile, Concepción
y Andrés Bello, algo poco frecuente en América Latina.

Los expertos lograron un hito: pudieron compactar el ADN del virus para permitir que se multiplique más.

El estudio fue publicado en la revista Molecular Therapy, de la Asociación Estadounidense de Terapias Celulares y Genéticas. 

En tanto, la investigación sobre el cáncer de piel se hizo en conjunto con las universidades de Londres, Birmingham y St. Louis, y allí también se lograron avances novedosos.

“Por primera vez logramos modificar genéticamente un virus para hacer que aproveche las características de las células cancerígenas y las utilice en su contra”, explicó Podhajcer.

Según el experto, esto permitió que el virus actúe con un 40% más de efectividad.
El trabajo fue publicado en The Journal of Investigative Dermatology.

Mucho camino por recorrer

A pesar de la importancia de estos avances, los autores resaltaron que aún es prematuro establecer qué impacto real tendrán en la cura del cáncer.

Primero, se deberá realizar toda la etapa de ensayos preclínicos y clínicos, un largo proceso que toma años y requiere de mucha financiación.

Si todo funciona bien, el Instituto Leloir estima que el tratamiento recién estaría disponible en unos cinco años.

Sin embargo, Cazap advierte que muchos hallazgos exitosos en roedores no funcionan en pruebas con humanos.

“El potencial de estos descubrimientos es muy interesante pero hay que ver si funcionan”, afirmó.

Estas dificultades podrían desalentar a quienes esperan ansiosos una cura para el cáncer, pero existe al menos un precedente que permite mantener la esperanza: en 2012 la Unión Europea permitió por primera vez el uso comercial de un tratamiento de viroterapia, algo que podría marcar el camino para los nuevos hallazgos.

Peligros de modificar un virus

Cuando se habla de modificar genéticamente un virus hay quienes temen que estos avances científicos supongan un riesgo grande a futuro, por la posibilidad de que provoquen una pandemia.

Tal es la premisa de la película de 2007 “Soy leyenda”, con Will Smith, en el que una científica logra curar el cáncer modificando el virus de la viruela, pero el virus muta, convirtiendo a todos los humanos –menos al personaje de Smith- en zombies.

En este sentido, los expertos del Instituto Leloir dijeron a BBC Mundo que eligieron trabajar con el adenovirus porque se trata de un virus poco peligroso y muy estable,lo que descarta cualquier peligro de mutación.