Las células madre sanguíneas constituyen la base de los sistemas sanguíneo e inmunitario. Se encuentran principalmente en la médula ósea y generan continuamente las células sanguíneas e inmunitarias que una persona necesita durante toda su vida. Su capacidad de autorrenovación también las convierte en elementos centrales del trasplante de médula ósea y de las terapias génicas destinadas a tratar trastornos sanguíneos.
Sin embargo, preparar estas células para el tratamiento puede debilitarlas. Antes de la terapia génica, las células madre sanguíneas deben procesarse en el laboratorio, un paso que puede reducir su capacidad regenerativa y disminuir las probabilidades de que el tratamiento funcione como se espera. Investigadores del Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad de Zúrich han identificado ahora un enfoque de señalización que podría ayudar a preservar una propiedad clave de las células durante ese proceso.
En un trabajo publicado en EMBO Molecular Medicine, el equipo examinó cómo afecta la proteína C activada, o aPC, a las células madre sanguíneas humanas. Descubrieron que una exposición breve a aPC ayudaba a mantener las células en un estado de reposo y protección, y mejoraba su capacidad de trasplante en un modelo animal.
Un receptor, resultados muy diferentes
Los investigadores compararon la aPC con la trombina, otra proteína implicada en la coagulación de la sangre. Ambas proteínas actúan a través del mismo receptor celular, el receptor 1 activado por proteasas, conocido como PAR1. Sin embargo, activar ese receptor con las dos proteínas no produjo el mismo resultado biológico.
Según los investigadores de la Universidad de Zúrich, la aPC ayudó a que las células madre sanguíneas permanecieran quiescentes: un estado de reposo asociado con la protección de sus características de células madre a largo plazo. Las células tratadas con aPC se dividieron con menor frecuencia y tuvieron menos probabilidades de diferenciarse prematuramente en células sanguíneas especializadas.
La diferencia es importante porque las células madre deben conservar su capacidad de renovarse y repoblar el sistema sanguíneo. La diferenciación prematura puede erosionar ese potencial. A diferencia de la aPC, la trombina provocó una mayor diferenciación celular, un efecto que puede reducir el potencial de las células madre.
El hallazgo ilustra un principio más amplio de la señalización celular: la identidad de un receptor por sí sola no determina el resultado. Diferentes moléculas que actúan a través del mismo receptor pueden dirigir a las células hacia estados sustancialmente distintos. En este caso, la interacción aPC-PAR1 pareció favorecer un estado protegido en lugar de una vía hacia la diferenciación.
Un tratamiento de una hora mostró un efecto
La intervención descrita fue breve. Los investigadores observaron que tratar células madre sanguíneas humanas con aPC durante una hora mejoraba su capacidad de trasplante en ratones. En ese modelo de trasplante animal, las células tratadas produjeron más células sanguíneas humanas que las células no tratadas, según el material de origen.
El resultado es alentador porque el procesamiento de laboratorio es una parte inevitable de muchos procedimientos avanzados de terapia celular. Un tratamiento que pueda aplicarse brevemente y preserve las cualidades funcionales de las células destinadas al trasplante podría ser valioso si sus efectos se confirman en estudios posteriores.
La investigación fue una colaboración entre la Universidad de Zúrich y la Universidad de California, Santa Cruz. Se centró en células madre sanguíneas humanas, pero el resultado de trasplante descrito en el estudio procedía de un modelo animal. Este es un límite importante para las conclusiones: el trabajo respalda un mecanismo prometedor y un resultado preclínico, no una terapia clínica demostrada para pacientes.
Posible relevancia para la terapia génica
Las terapias génicas para los trastornos sanguíneos suelen depender de la extracción de las células madre sanguíneas de un paciente, su modificación fuera del organismo y su posterior devolución mediante un trasplante. La capacidad de las células para restaurar la formación de sangre después de esa secuencia es fundamental para el éxito.
Por ello, los investigadores buscan formas de reducir la pérdida de capacidad regenerativa que puede producirse mientras las células se manipulan en el laboratorio. Los hallazgos del equipo de Zúrich sugieren que manipular una vía de señalización alternativa podría ser una de esas opciones. Al promover la quiescencia en lugar de la división frecuente o la diferenciación temprana, el tratamiento con aPC podría ayudar a las células a conservar atributos asociados con la función a largo plazo.
El trabajo no establece cómo se incorporaría la aPC a la fabricación clínica, qué pacientes o enfermedades obtendrían mayor beneficio ni si la ventaja observada persistirá con distintos protocolos de tratamiento. Esas preguntas requieren más investigación. Antes de su adopción clínica habría que evaluar la seguridad, la dosis, el momento de aplicación, la reproducibilidad y el rendimiento en estudios con seres humanos.
Por qué el resultado es relevante
Las terapias con células madre sanguíneas dependen de un equilibrio delicado. Las células deben recolectarse y procesarse, pero también deben conservar la capacidad de reconstruir los sistemas sanguíneo e inmunitario a largo plazo. El nuevo estudio señala una forma de influir en ese equilibrio mediante la señalización de PAR1.
Su principal conclusión no es simplemente que la aPC afecte a las células madre sanguíneas. Es que dos moléculas que utilizan el mismo receptor pueden producir resultados funcionales opuestos: la aPC favorece un estado de reposo y protección, mientras que la trombina promueve una mayor diferenciación. Ese contraste ofrece a los investigadores un objetivo más específico para pensar en cómo preservar la capacidad de las células madre durante su preparación en el laboratorio.
Por ahora, el resultado constituye un avance preclínico, no un cambio en la atención de los pacientes. Aun así, un tratamiento de una hora que mejoró el rendimiento del trasplante en un modelo de ratón ofrece una pista concreta para hacer más fiables los procedimientos de trasplante de médula ósea y terapia génica.
Este artículo se basa en información de Medical Xpress. Lea el artículo original.
Originally published on medicalxpress.com
