Consiguen rejuvenecer órganos en ratones a través de la reprogramación celular

Investigadores del laboratorio de Plasticidad Celular y Enfermedad del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB) han conseguido rejuvenecer órganos en ratones a través de la reprogramación celular. En concreto, han observado cambios significativos en el páncreas, el hígado, el bazo y la sangre de los ratones. El objetivo del trabajo era identificar los procesos iniciales de la reprogramación in vivo y del rejuvenecimiento celular con la idea de identificar aquellos en que se pueda intervenir en estudios futuros, a través de fármacos o a escala nutricional, según ha apuntado el líder del grupo, el doctor Manuel Serrano.

Todos los tejidos del organismo se caracterizan por tener un tipo de células muy especializadas, como las neuronas o las células musculares, entre muchas otras. La identidad de estas células se consideraba fija e inamovible, hasta que el investigador japonés Shinya Yamanaka encontró la manera de cambiar la identidad de las células. De este proceso se llama reprogramación y consiste en introducir altos niveles de cuatro proteínas, denominadas «factores de Yamanaka» (OCT4, SOX2, KLF4 y MYC).

Aunque estas proteínas se pueden encontrar en algunas de las células humanas, es la presencia simultánea de altos niveles de las cuatro proteínas lo que es capaz de cambiar la identidad de las células.

Esta técnica permite partir de células de un paciente que sean fáciles de obtener (como por ejemplo, las de la piel) y convertirlas en otros que son muy difíciles o imposibles de conseguir, como ahora cardiacas o neuronas, que después se pueden utilizar para aplicaciones de terapia celular.

En 2013, en un trabajo liderado por la doctora María Abad y el doctor Serrano se consiguió repetir la reprogramación celular en el interior de animales de experimentación. Es decir, sin necesidad de extraer las células de partida, reprogramarlas in vitro y después volver a implantarlas. Sin embargo, hay que destacar el hecho que cambiar la identidad de las células en un organismo vivo ocasiona importantes desajustes en los tejidos, que pierden su función y acaban produciendo un tipo de tumores que son característicos del estado embrionario, denominados teratomas. A pesar de eso, estos hallazgos abrieron la puerta a estudiar la reprogramación directamente en animales.

Tres años después, en el laboratorio dirigido por el doctor Juan Carlos Izpisúa-Belmonte, en La Jolla (California), se observó que si se iniciaba la reprogramación en animales y se interrumpía a mitad del proceso, las células volvían a su identidad inicial, cosa que evitaba los desajustes celulares y los teratomas.

Para su sorpresa, los investigadores observaron que cuando este proceso de reprogramación parcial y reversible se repetía durante múltiples ciclos, el resultado final era un rejuvenecimiento celular que afectaba a todo el organismo, haciendo que los ratones fueran más sanos y resistentes a las enfermedades.

Último estudio

En este último estudio, publicado en la revista Aging Cell , los investigadores han estudiado los efectos de un único ciclo de estimulación de los factores de Yamanaka con el objetivo de poder definir mejor los mecanismos implicados. Por eso, han estudiado los cambios que suceden durante el envejecimiento en el metabolismo, la expresión de los genes y el estado del ADN de las células, y como estos cambios son parcialmente revertidos por la reprogramación.

La primera autora del estudio, la doctora Dafni Chondronasiou, explica que se han observado mejoras evidentes a nivel molecular, sobre todo en el páncreas. Este trabajo se ha hecho en colaboración con cerca de 20 instituciones internacionales.