Un experimento, desarrollado en ratones y dirigido por una española, ha permitido la conexión de neuronas
trasplantadas en el cerebro adulto
Un grupo de científicos de la Universidad Libre de Bruselas ha logrado
reparar por primera vez una lesión del córtex cerebral mediante el
implante de neuronas generadas a partir de células madre. Uno de los
responsables de la investigación, publicada en la revista Neuron, es la
española Sandra Acosta Verdugo (Barcelona, 1981). “En el experimento,
desarrollado en ratones, las neuronas trasplantadas se han integrado en el
100% de los casos, con lo que se ha logrado la curación de lesiones del
córtex cerebral”, explica Acosta. Este trabajo abre la puerta, a largo plazo,
a terapias que podrían aplicarse en humanos para tratar lesiones
cerebrales producidas por ictus, hematomas cerebrales o traumatismos.
La científica española explica que los investigadores han seguido el estado
de los ratones durante más de doce meses y, en todos los casos, "seguían
en perfecto estado, y ninguno de los que alcanzaron esta edad desarrolló
un proceso tumoral”, una de las consecuencias negativas inherentes a las
terapias celulares.
El córtex es una parte del cerebro que sólo poseen los mamíferos, por eso
resulta tan interesante para los biólogos de desarrollo como Acosta
Verdugo. La investigadora de Barcelona es bióloga de formación y ha
centrado su trayectoria en el estudio del desarrollo del sistema nervioso y las enfermedades asociadas
al desarrollo del cerebro, como autismo o cáncer infantil.
“Muchas lesiones neurológicas están relacionadas con daños en el córtex cerebral, como los ictus, la
epilepsia, hematomas cerebrales o ciertos procesos neurodegenerativos”, explica.
“A pesar de su plasticidad, el córtex cerebral adulto tiene una capacidad para autorrepararse muy
pobre”, señala el artículo de Neuron. Esto supone una barrera clave ante la posibilidad de tratar
dicho tipo de lesiones mediante terapias celulares basadas en el autotrasplante de neuronas extraídas
del propio paciente.
“No tendría sentido quitarle neuronas a un paciente y luego tratarlas para implantarlas de nuevo
porque las neuronas que se extraigan el córtex se habrán perdido para siempre, el córtex del paciente
no puede regenerarlas por sí mismo”, indica Acosta.
Esta es una de las dificultades de trabajar con neuronas, unas células muy diferentes al resto. Esta
limitación dirigió la mirada de este grupo de científicos de la Universidad Libre de Bruselas hacia el
uso de células madre inducidas (conocidas en inglés como iPSC) como la única alternativa que podía
sortear este problema.
El hallazgo de las células inducidas en 2006 ha sido un paso de gigante que ha abierto enormes
puertas a las posibilidades de las terapias celulares. Fue el japonés Yamanaka quien las descubrió ese año y sólo seis años después, en 2012, fue galardonado por ello con el
Premio Nobel de Medicina. La primera investigación en humanos con
estas células llegó un año después, en agosto de 2013.
El punto fuerte de las células iPSC es que se
obtienen a partir de células madre adultas,
generalmente de la piel, del propio paciente.
Lo que halló Yamanaka fue un modo para que
dichas células madre adultas se
autotransformaran en células madre
pluripotentes (el equivalente a las células
madre embrionarias), que tienen la
característica de que pueden convertirse en
una célula de cualquier organismo del cuerpo.
En esta investigación, en neuronas.
“De este modo, tanto las células de la piel
como las neuronas generadas conservan el
mismo ADN, de modo que se evita cualquier posibilidad de rechazo del
trasplante en el paciente”, explica Acosta. Y eso es lo que ha sucedido en
este experimento con ratones.
El cerebro adulto, todo un reto
Otro reto que tenía que superar este experimento era, como señala el
artículo de Neuron, el hecho de que “trabajos anteriores similares habían
obtenido resultados muy limitados, lo que sugería que el cerebro adulto
apenas permitía el crecimiento axonal de las neuronas del córtex”, es
decir, la conexión entre neuronas.
Aquí ha estado, precisamente, otro de los importantes hallazgos de este
trabajo. “Se ha descubierto en esta investigación que hay que afinar
mucho en cuanto a qué células poner y en qué sitio del córtex; hay que
generar las neuronas adecuadas e implantarlas en la zona adecuada en cada caso porque si no, las
neuronas trasplantadas no logran conectarse y funcionar”, argumenta la científica.
Este hallazgo es, al mismo tiempo, una dificultad añadida puesto que “hay muchos tipos de neuronas
y no se sabe cómo conseguir cada tipo. Además, y, este es otro descubrimiento que se ha realizado en
este trabajo, en estas terapias habrá que tener en cuenta que en el cerebro no sólo hay neuronas, hay
además otros dos tipos de células que comparten el mismo origen que las neuronas, y son básicas
para para el correcto funcionamiento cerebral. Por lo tanto”, explica Acosta Verdugo, “no sólo hay
que trasplantar neuronas sino también esas otras células”.
Otro de los riesgos que han afrontado los científicos ha sido la posibilidad de que surgieran tumores
en el cuerpo receptor. Sin embargo, esto, que es inherente al empleo de terapias con células madre, se
ha revelado como un riesgo mucho más reducido cuando se trata del córtex cerebral.
“Del total de ratones con los que hemos trabajado, sólo un 10% ha desarrollado teratomas”, indica
Acosta Verdugo. “Se trata de un porcentaje muy reducido [si se compara con estudios similares en
otros órganos del cuerpo] y esto se debe seguramente al hecho de que como los tejidos cerebrales y
las neuronas no se replican son menos propensas a desarrollar estos tumores”, aclara.
Los teratomas, además, si bien pueden alcanzar un gran tamaño y crecer
muy rápido, son tumores que no suelen metastatizar y la tasa de
supervivencia es muy elevada.
“Sin duda, es una limitación pero se podría hacer un screening para
eliminar las células madre que se cuelan en el trasplante y que son las que
acaban generando el teratoma. Este trabajo no tenía ese objetivo y por eso
no lo hemos hecho, pero sería algo factible de hacer, no sería demasiado
complicado”, sugiere la investigadora.
Desde Memphis
Aunque en el artículo de Neuron que acaba de publicarse Sandra Acosta Verdugo aparece como
investigadora de la Universidad Libre de Bruselas, la científica española trabaja desde el año pasado
en el Hospital Saint Jude de Memphis, el mayor hospital del mundo en investigación de cáncer
infantil.
En Memphis, la bióloga española investiga ahora “las primeras etapas del desarrollo del cerebro y del
ojo, que son órganos que derivan del mismo origen, un tejido neural precursor”. El desarrollo del
sistema nervioso es la pasión científica de Acosta. Y sobre eso versó su tesis doctoral, que presentó en
el Hospital de Sant Joan de Déu, tras haberse licenciado en Biología por la Universidad de Barcelona.
“Versó sobre cáncer infantil y encontramos unas células precursoras en tumores neuroblásticos [un
tipo de tumor infantil]”, dice.
A pesar de estar al otro lado del charco, espera poder volver a España en el futuro. “Cuando terminé
en Bruselas busqué contratos en España y en Europa pero la situación ahora es muy difícil y no hay
muchas opciones”, se lamenta. “Sí que hay becas y oportunidades parecidas, pero no contratos para
realizar una investigación propia”.
FUENTE: El País
