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Crean el primer mapa completo del desarrollo de las células madre de la sangre humana

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Madrid, 19 de julio (Europa Press) –

Un equipo internacional de científicos dirigido por la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) ha creado una hoja de ruta que proporciona a los científicos un prototipo mediante el seguimiento de cada paso del desarrollo de células madre sanguíneas en embriones humanos. Creación de células madre sanguíneas completamente funcionales en el laboratorio.

La investigación, publicada en la revista Nature, podría ayudar a ampliar las opciones de tratamiento para los cánceres de la sangre como la leucemia y los trastornos sanguíneos hereditarios como la anemia de células falciformes, dice la Dra. Hannah Mikkola del Ely and Edith Center. La investigación en UCLA dirigió el estudio.

Las células madre sanguíneas, también conocidas como células madre hematopoyéticas, tienen la capacidad de hacer copias ilimitadas de sí mismas y diferenciarse en todos los tipos de células sanguíneas del cuerpo humano.

Durante décadas, los médicos han utilizado células madre sanguíneas de la médula ósea de donantes y del cordón umbilical de recién nacidos en trasplantes para salvar vidas de enfermedades sanguíneas e inmunitarias. Sin embargo, estas terapias están limitadas por la falta de donantes compatibles y el número limitado de células madre en la sangre del cordón umbilical.

Los investigadores han intentado superar estas limitaciones tratando de crear células madre sanguíneas en el laboratorio a partir de células madre pluripotentes humanas, que pueden dar lugar a cualquier tipo de célula en el cuerpo.

Pero el éxito ha sido difícil de alcanzar porque los científicos carecen de los medios para diferenciar las células cultivadas en el laboratorio en células madre sanguíneas que se renuevan a sí mismas en lugar de células progenitoras sanguíneas de vida corta.

“Nadie había sido capaz de producir células madre sanguíneas funcionales a partir de células madre pluripotentes humanas porque no sabíamos lo suficiente sobre la célula que estábamos tratando de hacer”, recuerda Mikkola, profesor de biología molecular, celular y del desarrollo en la UCLA. Autor y miembro del Johnson Comprehensive Oncology Center en UCLA.

La nueva hoja de ruta ayudará a los investigadores a comprender las diferencias fundamentales entre los dos tipos de células, lo cual es fundamental para desarrollar células adecuadas para su uso en la terapia de trasplante, dijeron el científico de UCLA Vincenzo Galvanese y Feiang Ma de UCLA.

“Ahora tenemos un modelo de cómo se generan las células madre hematopoyéticas en el embrión y cómo adquieren propiedades únicas que son útiles para los pacientes”, dice Galvanese, quien también es líder del equipo en el University College London. Los datos desidentificados están disponibles públicamente en el sitio web The Atlas of Human Hematopoyetic Stem Cell Development.

El equipo de investigación, que incluía a científicos de la Universidad de Tübingen de Alemania y del Instituto de Investigación Infantil Murdoch de Australia, desarrolló el recurso utilizando secuenciación de ARN de una sola célula y transcriptómica espacial, nuevas tecnologías que permiten a los científicos identificar redes y funciones de genes únicos. Revela miles de células individuales y la ubicación de estas células en el núcleo.

Los datos permiten que las células madre sanguíneas emerjan del endotelio hemogénico y migren a través de diferentes nichos durante su desarrollo, comenzando desde la aorta y eventualmente llegando a la médula ósea. Lo que es más importante, el mapa revela hitos específicos en su proceso de maduración, incluida su llegada al hígado, donde adquieren las capacidades especializadas de las células madre sanguíneas.

Para ilustrar el proceso de maduración, Mikkola compara las células madre sanguíneas inmaduras con las de los aspirantes a cirujanos. Así como los cirujanos deben pasar por diferentes etapas de capacitación para aprender a realizar una cirugía, las células madre sanguíneas inmaduras deben pasar por diferentes etapas para aprender a realizar su trabajo.

El equipo de investigación también identificó los precursores exactos que forman las células madre sanguíneas en la pared de los vasos sanguíneos. El descubrimiento resuelve una controversia de larga data sobre el origen celular de las células madre y el entorno necesario para generar una célula madre sanguínea en lugar de una célula progenitora sanguínea.

Ahora que los investigadores han identificado firmas moleculares específicas asociadas con diferentes etapas del desarrollo de células madre sanguíneas humanas, los científicos pueden usar esta evidencia para ver qué tan cerca están de crear células madre sanguíneas trasplantables en el laboratorio.

“Antes, si tratábamos de hacer una célula madre hematopoyética a partir de una célula pluripotente y no se injertaba, no sabíamos dónde fallamos en el proceso”, explica Mikkola. “Ahora, podemos colocar las células. Vemos dónde tenemos éxito, dónde fallamos y ajustamos el proceso de diferenciación de acuerdo con las instrucciones del embrión.

Además, el mapa puede ayudar a los científicos a comprender cómo las células formadoras de sangre que se desarrollan en el feto contribuyen a las enfermedades humanas. Por ejemplo, sienta las bases para estudiar por qué algunos cánceres de la sangre que comienzan en el útero son más agresivos que los que ocurren después del nacimiento.

“Ahora que hemos creado un recurso en línea que los científicos de todo el mundo pueden usar para guiar su investigación, comienza el verdadero trabajo”, dijo Mikkola. “Es un momento muy emocionante para estar en la industria porque finalmente vamos a ver los frutos de nuestro trabajo.

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Redacción Prensa
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