Un pas més cap a la reprogramació cel·lular
Un projecte de recerca finançat en part per La Marató 2011 permet induir la pluripotència en les cèl·lules reprogramades. El 2012, John B Gurdon i
Un projecte de recerca finançat en part per La Marató 2011 permet induir la pluripotència en les cèl·lules reprogramades.
El 2012, John B Gurdon i Shinya Yamakana van rebre el Premi Nobel de Medicina pel seu descobriment sobre la manera com les cèl·lules adultes es podien reprogramar per transformar-se en cèl·lules mare pluripotents (iPS). Aquestes cèl·lules obtingudes són capaces de comportar-se de manera similar a les cèl·lules mare embrionàries, d'aquí el seu enorme potencial en medicina regenerativa. No obstant això, tot i que hi ha molts grups de recerca a tot el món que estudien aquest procés, de moment continua sent un procés poc entès que encara no és totalment eficient i segur per esdevenir la base d'una nova teràpia cel·lular.
Ara, investigadors del Centre de Regulació Genòmica (CRG) a Barcelona, amb el finançament de La Marató 2011, dedicada a la regeneració i trasplantament d'òrgans i teixits, han fet un pas molt important cap a la comprensió de la reprogramació cel·lular i la seva eficàcia: han descobert el paper clau que exerceix la ruta de senyalització Wnt en la transformació de cèl·lules adultes a cèl·lules iPS.
"Generalment, en el procés de reprogramació cel·lular se solen emprar factors de transcripció per intentar augmentar-lo o disminuir-lo. Nosaltres hem descobert que podem incrementar l'eficiència del procés inhibint la ruta Wnt", explica Francesco Aulicino, estudiant de doctorat del grup Reprogramació i Regeneració, liderat per Maria Pia Cosma, i coautor de l'estudi que acaba de publicar-se a "Stem Cell Reports".
La ruta de senyalització Wnt està formada per una sèrie de reaccions bioquímiques que hi ha a les cèl·lules. En les granotes o en els llangardaixos, per exemple, aquestes reaccions són les que permeten que es regenerin les extremitats si els animals tenen alguna ferida. Si bé els éssers humans i els mamífers en general hem perdut aquesta capacitat de regeneració, la ruta Wnt està implicada en nombrosos processos durant el desenvolupament embrionari i la fusió cel·lular, i també durant la reprogramació.
Aquests investigadors han estudiat com es comporta la ruta Wnt durant tot el procés de transformació d'una cèl·lula adulta a iPS, cosa que sol durar unes dues setmanes. És un procés molt dinàmic, en el qual hi ha oscil·lacions en l'activació de la ruta (que no està activada sempre). "Hem vist que hi ha dues fases i que, en cadascuna, Wnt compleix una funció diferent. I hem demostrat que inhibint la ruta al principi del procés i activant-la al final podem augmentar l'eficiència de la reprogramació i obtenir un nombre més gran de cèl·lules pluripotents", indica Ilda Theka, també estudiant de doctorat en el grup de Cosma i coautora de l'article.
Per controlar de forma artificial la ruta, han emprat un inhibidor de la secreció de Wnt, la molècula Iwp2, que no altera de forma definitiva les cèl·lules, quelcom que d'altres investigacions en reprogramació que fan servir altres factors encara no han pogut aconseguir.
També han vist que el moment exacte en què s'activa la ruta Wnt és crucial. Si s'activa massa aviat, les cèl·lules comencen a diferenciar-se, per exemple en neurones o en cèl·lules endodèrmiques, i no es reprogramen.
"És un avanç molt important i nou en l'àmbit de la reprogramació cel·lular, perquè fins ara era un procés molt poc eficient. Hi ha molts grups que estan intentant entendre el mecanisme pel qual les cèl·lules adultes esdevenen pluripotents i què és el que bloqueja aquest procés i fa que només un percentatge baix de cèl·lules acabi reprogramant-se. Nosaltres aportem informació sobre per què això succeeix", considera Theka.
Aquest treball obre la porta a nous avenços en medicina regenerativa i també aporta nova informació a determinats tipus de tumors en què la ruta Wnt està implicada. D'altres laboratoris treballen també per trobar noves maneres d'augmentar l'eficàcia per induir la pluripotència en aquestes cèl·lules. És el cas del laboratori de "Cèl·lules mare hematopoètiques, transdiferenciació i reprogramació", liderat per Thomas Graf, on treballen amb cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPS).
A més dels fons de la Fundació La Marató de TV3, l'estudi ha estat finançat per l'European Research Council (ERC), el Human Frontier Science Program (HFSP), el Ministeri d'Economia i Competitivitat, l'AXA Research Fund i el programa Marie Curie Ingenium Initial Training Network (ITN).
El 2012, John B Gurdon i Shinya Yamakana van rebre el Premi Nobel de Medicina pel seu descobriment sobre la manera com les cèl·lules adultes es podien reprogramar per transformar-se en cèl·lules mare pluripotents (iPS). Aquestes cèl·lules obtingudes són capaces de comportar-se de manera similar a les cèl·lules mare embrionàries, d'aquí el seu enorme potencial en medicina regenerativa. No obstant això, tot i que hi ha molts grups de recerca a tot el món que estudien aquest procés, de moment continua sent un procés poc entès que encara no és totalment eficient i segur per esdevenir la base d'una nova teràpia cel·lular.
Ara, investigadors del Centre de Regulació Genòmica (CRG) a Barcelona, amb el finançament de La Marató 2011, dedicada a la regeneració i trasplantament d'òrgans i teixits, han fet un pas molt important cap a la comprensió de la reprogramació cel·lular i la seva eficàcia: han descobert el paper clau que exerceix la ruta de senyalització Wnt en la transformació de cèl·lules adultes a cèl·lules iPS.
"Generalment, en el procés de reprogramació cel·lular se solen emprar factors de transcripció per intentar augmentar-lo o disminuir-lo. Nosaltres hem descobert que podem incrementar l'eficiència del procés inhibint la ruta Wnt", explica Francesco Aulicino, estudiant de doctorat del grup Reprogramació i Regeneració, liderat per Maria Pia Cosma, i coautor de l'estudi que acaba de publicar-se a "Stem Cell Reports".
La ruta de senyalització Wnt està formada per una sèrie de reaccions bioquímiques que hi ha a les cèl·lules. En les granotes o en els llangardaixos, per exemple, aquestes reaccions són les que permeten que es regenerin les extremitats si els animals tenen alguna ferida. Si bé els éssers humans i els mamífers en general hem perdut aquesta capacitat de regeneració, la ruta Wnt està implicada en nombrosos processos durant el desenvolupament embrionari i la fusió cel·lular, i també durant la reprogramació.
Aquests investigadors han estudiat com es comporta la ruta Wnt durant tot el procés de transformació d'una cèl·lula adulta a iPS, cosa que sol durar unes dues setmanes. És un procés molt dinàmic, en el qual hi ha oscil·lacions en l'activació de la ruta (que no està activada sempre). "Hem vist que hi ha dues fases i que, en cadascuna, Wnt compleix una funció diferent. I hem demostrat que inhibint la ruta al principi del procés i activant-la al final podem augmentar l'eficiència de la reprogramació i obtenir un nombre més gran de cèl·lules pluripotents", indica Ilda Theka, també estudiant de doctorat en el grup de Cosma i coautora de l'article.
Per controlar de forma artificial la ruta, han emprat un inhibidor de la secreció de Wnt, la molècula Iwp2, que no altera de forma definitiva les cèl·lules, quelcom que d'altres investigacions en reprogramació que fan servir altres factors encara no han pogut aconseguir.
També han vist que el moment exacte en què s'activa la ruta Wnt és crucial. Si s'activa massa aviat, les cèl·lules comencen a diferenciar-se, per exemple en neurones o en cèl·lules endodèrmiques, i no es reprogramen.
"És un avanç molt important i nou en l'àmbit de la reprogramació cel·lular, perquè fins ara era un procés molt poc eficient. Hi ha molts grups que estan intentant entendre el mecanisme pel qual les cèl·lules adultes esdevenen pluripotents i què és el que bloqueja aquest procés i fa que només un percentatge baix de cèl·lules acabi reprogramant-se. Nosaltres aportem informació sobre per què això succeeix", considera Theka.
Aquest treball obre la porta a nous avenços en medicina regenerativa i també aporta nova informació a determinats tipus de tumors en què la ruta Wnt està implicada. D'altres laboratoris treballen també per trobar noves maneres d'augmentar l'eficàcia per induir la pluripotència en aquestes cèl·lules. És el cas del laboratori de "Cèl·lules mare hematopoètiques, transdiferenciació i reprogramació", liderat per Thomas Graf, on treballen amb cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPS).
A més dels fons de la Fundació La Marató de TV3, l'estudi ha estat finançat per l'European Research Council (ERC), el Human Frontier Science Program (HFSP), el Ministeri d'Economia i Competitivitat, l'AXA Research Fund i el programa Marie Curie Ingenium Initial Training Network (ITN).
