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lunes, 23 de noviembre de 2015

Hay luz al final del bisturí


En el año 2004, el Dr. Richard Ellenbogen pasó casi 20 horas seguidas operando el tumor cerebral de una chica de 17 años. Al final, confundiéndolos con tejido cerebral sano, dejó restos tumorales considerables sin extraer. El cáncer regresó menos de un año más tarde y la joven falleció.

La misma semana en que murió la chica, Ellenbogen presentaba su caso en la reunión semanal de su equipo en el Hospital Infantil de Seattle. Frustrado, afirmó: "Tiene que haber una forma de extraer una mayor cantidad de tumor y de respetar más cerebro sano". No conseguía sacudirse la sensación de haber podido extraer aún más tejido tumoral. Ellenbogen se enfrentaba entonces a un dilema: si retiraba más tejido y eliminaba más tumor, arriesgaba arrastrar más tejido sano consigo y dejar a la chica gravemente discapacitada. Los neurocirujanos han de ser agresivos y alcanzar a menudo distancias y profundidades más allá de su zona de confort, pero sin perder nunca de vista el precepto bajo el que operan: "La prioridad es no hacer daño".

Los primeros casos registrados de cáncer mostraron cómo, ya en el antiguo Egipto, se utilizaba la cauterización (quemando el tejido y sellando las heridas con instrumentos al rojo vivo) para destruir tumores y tratar una variedad de infecciones, enfermedades y lesiones sangrantes. Hasta mediados del siglo XVIII, la cirugía era la única opción eficaz para hacer frente a diversas condiciones. Esto era, como demuestra el caso de Madame Frances d'Arblay (una novelista inglesa residente en París) muy complicado y doloroso.

Antes de la operación, en 1811, el médico de d'Arblay optó por no ocultarle el dolor extenuante al que se enfrentaría durante su tratamiento; una mastectomía sin anestesia contra su avanzado cáncer de mama. "Debe usted saber que va a sufrir. No voy a engañarla: sufrirá; ¡sufrirá mucho!". D'Arblay lo describió más tarde: "Cuando el terrible acero se hundió en mi pecho, atravesando venas, arterias, carne y nervios, no necesité que me dieran permiso para dar rienda suelta a mi llanto: comencé un grito que duró imparable todo el tiempo de incisión... Sentí el aire como una masa de puñales, diminutos pero afilados, que iban rasgando los bordes de la herida”. Aun así, la operación fue un éxito y d'Arblay sobrevivió otros 29 años.

En 1846, la introducción del éter como anestésico acabó con el dolor. Tal fue su impacto que los siguientes cien años se conocerían como “el siglo del cirujano”. A pesar de ello, todavía hoy, en el siglo XXI, un neurocirujano cuenta con poco más que su vista y su tacto para guiarlo en la extracción de tumores.

Las diferencias entre células normales y cancerosas son a menudo tan ínfimas que parecen prácticamente indistinguibles. Según Ellenbogen, dentro de la masa blanda y gelatinosa del cerebro, las células tumorales pueden parecer "trozos de fruta en gelatina". Los tumores cerebrales suelen ser ligeramente más firmes y mostrar una textura ligeramente más correosa. Aunque, también a veces, el tumor tiene la misma textura que el tejido cerebral. Uno podría distinguirlos por el color, pero incluso entonces la diferencia puede ser mínima. Ellenbogen nos habla de un paciente cuyo tumor era apenas distinguible del resto del cerebro, salvo por una pizca de amarillo en las células tumorales.

Existen varias tecnologías de imagen que permiten a los cirujanos ver el interior del cuerpo antes de cortar, la mayoría fueron diseñadas para ayudar con el diagnóstico del cáncer. El ultrasonido, que obtiene sus imágenes haciendo rebotar ondas sonoras de alta frecuencia en las estructuras internas del cuerpo, fue estrenado en 1942 por Karl Dussik, un neurólogo de la Universidad de Viena que trataba de localizar tumores cerebrales imitando, en esencia, el método que utilizan los murciélagos para volar en la oscuridad. El 1 de octubre de 1971, la primera tomografía computarizada (TC) de rayos X ayudó a identificar un tumor del lóbulo frontal, mediante la producción de imágenes de corte transversal del cerebro del paciente. Las tomografías computarizadas son muy efectivas a la hora de representar materiales densos como la sangre o el hueso, por lo que los cirujanos se sirven de ellas cuando, por ejemplo, están preocupados por una hemorragia cerebral, un trauma que haya podido dañar el hueso, o bien tumores en los que los huesos hayan podido verse afectados.

Una técnica que se usa con frecuencia en la obtención de imágenes internas del cuerpo, especialmente de tejidos blandos como el cerebro, es la resonancia magnética (RM). Mediante una combinación de ondas de radio y un poderoso campo magnético, la RM proporciona información sobre el lugar donde se encuentra el tumor y cómo encaja éste con respecto al resto de las estructuras importantes del cuerpo. Una versión más en tiempo real, la llamada RM funcional, se ha utilizado también para tratar de bosquejar las zonas sobre las que es seguro operar, y ya que estas exploraciones pueden definir más o menos qué áreas del cerebro se verán afectadas según su función, los cirujanos pueden ofrecer a los pacientes una mejor idea de lo que cabría esperar durante el proceso recuperación.

La RM funcional se utiliza, cada vez con más frecuencia, en combinación con la RM intraoperatoria, una técnica desarrollada hace unos 20 años con la que se toman imágenes a intervalos durante la cirugía, para comprobar el progreso del procedimiento. Esto contribuye a reducir el riesgo tanto de cirugías dañinas como incompletas, asegura Conor Mallucci, un neurocirujano pediatra, asesor en el Hospital Infantil Alder Hey en Liverpool, Reino Unido, y añade: "La tasa de retorno a quirófano por errores quirúrgicos debería ser igual a cero".

Es cierto que estas técnicas han mejorado mucho las cosas, pero, aun así, todavía siguen sin ser lo suficientemente precisas, sobre todo en lo que a tumores cerebrales se refiere. Cuando se trata de cirugía oncológica todavía seguimos "en la Edad Media", asegura el oncólogo Jim Olson. "Si nos fijamos, la tasa de personas que descubren que tienen cánceres de tamaño considerable, aun después de cirugía, es alarmantemente alta -en algunos tipos de cáncer, como el cáncer cerebral, puede llegar al 50%. Y en otro tipos de cáncer, tan habituales como el cáncer de mama, se alcanza el 30%".

Olson muestra mayor entusiasmo por las imágenes por fluorescencia, una técnica que, literalmente, ilumina los tumores para que el cirujano pueda verlos. Y no estamos hablando tan solo de potencial: su eficacia ya ha sido probada para orientar a los cirujanos mediante imágenes en tiempo real.

El 5-ALA, también conocido como Gliolan, es un colorante que bajo luz ultravioleta ilumina de rojo las células tumorales del cerebro. El paciente ingiere la sustancia entre 3 y 4 horas antes de su cirugía, para dar tiempo a que se acumule en las células tumorales. Aunque está autorizado en Europa desde septiembre del 2007, aún sigue en espera en EE.UU., donde está siendo sometido a ensayos clínicos. Por el momento, la Food and Drug Administration norteamericana ha rechazado su aprobación en base a que el ensayo original no medía la supervivencia global como baremo principal de éxito.

"Creo que es importante que los cirujanos dispongan de técnicas quirúrgicas que localicen el lugar donde la enfermedad ha de ser eliminada [y], lo que aún es más importante, que les ayuden a distinguir las zonas a evitar y preservar", asegura el Dr. Colin Watts del Departamento de Neurocirugía de la Universidad de Cambridge. Watts lidera un ensayo que busca descubrir si el 5-ALA también podría actuar como dispositivo de entrega para un fármaco quimioterápico (la carmustina), que podría ser implantado en el vacío dejado tras extirpar un tumor, para eliminar las células tumorales que sobrevivan a la cirugía.

Las imágenes por fluorescencia podrían servir para que los cirujanos identifiquen el tejido a cortar, como los tumores, y el tejido a evitar, como los vasos sanguíneos y los nervios. Las imágenes también servirían para determinar si un tumor debe ser operado y, si fuera necesario, qué tipo de terapia de seguimiento - quimio o radio – haría falta. Esta información adicional facilitaría una mejor toma de decisiones, tanto para cirujanos como para pacientes, a la hora de escoger tratamiento.

El campo de la cirugía guiada por imágenes de fluorescencia ha sido testigo de una explosión de ensayos clínicos de prueba de concepto en los últimos años. Sin embargo, hay un método que podría resultar todavía mejor que el 5-ALA, y que ya ha tenido una gran repercusión tanto sobre la comunidad científica como sobre los medios de comunicación. Se trata de la pintura tumoral.

Iluminar el cáncer
Jim Olson todavía recuerda cuando se rieron de él. Corría 1989 y él defendía su tesis doctoral ante el tribunal evaluador de la Universidad de Michigan. Cuando le preguntaron por sus objetivos futuros, Olson contestó: “Me gustaría, cuando consigamos introducir radiación en los tumores y realizar una exploración con TEP, dar con el modo de iluminar el cáncer para que los cirujanos puedan verlo mientras operan”. Los profesores se mofaron: “Muy bien, Buck Rogers” soltó uno de ellos, “ahora en serio ¿qué planes tienes?”.

La tomografía por emisión de positrones (TEP) utiliza trazadores radiactivos para localizar células cancerosas. A diferencia del ultrasonido o la tomografía computarizada, detecta diferencias en el tejido basadas no en su estructura, sino en función de sus cambios metabólicos – como la absorción de azúcar. Esto puede ayudar a diferenciar los tumores vivos de los tratados, o de aquellos que agonizan. Sin embargo, los cirujanos son reticentes a utilizar esta técnica por considerarla demasiado contundente, e incapaz de obtener detalles precisos. Además, su uso tampoco es recomendable en niños pues la radiación podría afectar a sus cuerpos y cerebros en crecimiento, y contribuir a que más adelante desarrollen otros tipos de cáncer.

Lo verdaderamente revolucionario, sobre todo para los niños con cáncer, sería dar con un método preciso y libre de radiación que buscara células cancerígenas directamente. Esto fue lo que consiguió que se iluminaran los ojos de Jim Olson en el 2004, sentado al otro lado de la mesa de Richard Ellenbogen, en un encuentro en el Hospital Infantil de Seattle.

El cáncer puede aparecer a cualquier edad. Los tumores cerebrales y del sistema nervioso central son los cánceres más comunes en menores de 19 años. Solo en EE UU se diagnostican, cada año, cerca de 16.000 nuevos casos de cáncer en menores de 20 años; esto es uno de cada 285. Además, más de una cuarta parte tendrá un tumor cerebral. La eliminación completa mejora las posibilidades de supervivencia en la mayoría de los tumores cerebrales infantiles. Olson ha diagnosticado cánceres en bebés con un solo día de vida; a algunos incluso antes de nacer.

Lo más difícil de ser oncólogo, asegura Olson, es tener que decirle a un padre - por no hablar del niño - que el cáncer ha vuelto. "Una cosa es decir: 'Su hijo tiene cáncer y este es el plan, y esto es lo que cabe esperar'. Y otra cosa es empezar la conversación diciendo: ‘Su hijo tiene un cáncer recurrente, y es extraordinariamente difícil que sobreviva a esto...’ Tiene uno que prepararse simultáneamente para la muerte y para el milagro".

No hubo tal milagro para Violet O’Dell. Esta niña de 11 años tenía un tumor grande y extremadamente raro. El cáncer se había entrelazado con los nervios sanos de su tronco cerebral, la parte más baja del cerebro, que conecta éste con la médula espinal, y tiene su función en tareas tan básicas como la respiración, el ritmo cardíaco y la presión arterial, o en actos reflejos como el tragar. Era imposible extirpar el cáncer sin matarla.

“El día del diagnóstico fue aterrador”, nos cuenta Jess, la madre de Violet, “pero al mismo tiempo también se dio una especie de alivio: nos hizo sentir algo así como un ‘vale, ya sabemos qué está pasando’”. Violet había empezado por quedarse dormida en clase; el primero de toda una serie de extraños cambios en su conducta. “Llevábamos meses lidiando con un comportamiento extraño, una actitud beligerante, llena de torpezas y dificultades del habla... Yo no dejaba de decirle a la gente que no sabía por dónde andaba. Quienquiera que fuera, aquella no era mi Violet”. Después de seis meses de indagaciones, dimos con el tumor gracias a una resonancia magnética. Fue Olson, en el Hospital Infantil de Seattle, quien hizo el diagnóstico.

Olson recuerda la conversación que mantuvo con Violet cuando vino a visitar su laboratorio. Unos días antes, había visto un corazón en el carnet de conducir de su madre, símbolo del donante de órganos. Violet le preguntó si podría también donar sus órganos, pero Jess no supo qué contestar, por el cáncer.

Violet, que tenía entonces d0 años, comprendía que su tipo de cáncer era inoperable; sabía que iba a morir. Después de reunirse con el equipo de Olson, quienes le hablaron de su trabajo, quiso saber qué se estaba haciendo para estudiar la tipología de su tumor; una pregunta que pondría en un aprieto a cualquier médico. Olson le explicó que era muy difícil, porque los investigadores no disponían de materiales –tumores- con los que trabajar. La niña respondió: “Cuando muera quiero que me hagas una autopsia, que cojas mi tumor y lo introduzcas en ratones, para que puedas estudiar mi cáncer y puedas ayudar así a otros niños que lo padezcan en el futuro”.

Violet murió en casa de sus abuelos un año más tarde, rodeada por su familia y sus mascotas: un cachorro, dos labradores y un gato. Un par de semanas tras su muerte, Olson honraría su memoria llamando Violet a un nuevo proyecto. Su intención era revolucionar la cirugía oncológica con un medicamento de origen inusual.

Células pegamento
El cáncer nunca habría despertado el interés del Profesor Harald Sontheimer, de la Universidad de Alabama. Si no fuera porque proviene de sus células favoritas, las células gliales -un tipo de célula del sistema nervioso a partir del cual se desarrollan la mayoría de tumores cerebrales– lo más probable es que no se dedicara a su estudio.

En principio se pensaba que las células gliales servían, sencillamente, para mantenerlo todo unido (el término 'glia' se deriva de la palabra griega para "pegamento"), pero hace unos 30 años que los científicos descubrieron que hacen mucho más que eso. Además de rodear a las neuronas y mantenerlas en su sitio, las células gliales poseen otras tres funciones principales: administrar nutrientes y oxígeno a las neuronas, mantenerlas aisladas unas de otras, y deshacerse tanto de los agentes patógenos como de las neuronas muertas. También contribuyen a mantener la barrera hematoencefálica, que filtra las sustancias antes de que alcancen el cerebro, además de desempeñar un papel en la regulación, reparación y regeneración del tejido tras una lesión.

Existen cerca de 130 tipos diferentes de tumor cerebral; el más común, conocido como glioma, se desarrolla a partir de las células gliales. En 1995, Sontheimer y su equipo se interesaron por los tumores derivados de las células gliales. Habían descubierto que los canales de cloruro - mecanismo clave de las células - estaban de alguna manera involucrados en los tumores invasores del tejido cerebral. Experimentaban con sustancias que pudieran bloquear estos canales de cloruro, y de entre ellas, la más eficaz, con mucho, era la clorotoxina, una sustancia aislada a partir del veneno del escorpión “Deathstalker”.

El Deathstalker es uno de los escorpiones más mortíferos del mundo. Puede encontrarse en regiones áridas y desérticas del norte de África y Oriente Medio, El escorpión palestino amarillo (o escorpión del desierto israelí, como también es conocido) mide tan solo entre 8 y 10 centímetros de largo, pero es capaz de matar criaturas de mil veces su tamaño. En humanos, la picadura del escorpión puede provocar un dolor insoportable, convulsiones, parálisis y, en según qué casos, incluso la muerte (por insuficiencia respiratoria o cardíaca). En la mayoría de casos, los afectados sufrirán un dolor extremo en la zona de la picadura, acompañado de somnolencia, fatiga, y fuerte dolor de cabeza y articulaciones. Algunas veces, los síntomas podrían persistir meses, debido al potente veneno del escorpión, una mezcla de neurotoxinas – los venenos que actúan sobre el sistema nervioso – entre las que encontramos la conocida como clorotoxina.

Sontheimer y su equipo tomaron una muestra del tejido tumoral cerebral de un paciente y lo introdujeron en el cerebro de un ratón, para posteriormente inyectarle clorotoxina sintética creada en el laboratorio. Lo que descubrieron entonces fue tan sorprendente como inesperado. La clorotoxina sintética se acumulaba en los tumores y solo en ellos, dejando las células normales y sanas intactas. También mostró una notable capacidad para alcanzar el cerebro, superando la barrera hematoencefálica. Como el mismo Sontheimer explicó más tarde en un artículo: "Los tumores consiguen abrir la barrera hematoencefálica justo en los vasos sanguíneos por donde se desplazan. Lo que hacen, en esencia, es envolver los vasos sanguíneos, consiguiendo degradar la barrera de tal forma que, justo en esos puntos, se da una penetración activa de esta molécula en el cerebro".

En el 2004, Richard Ellenbogen envió a uno de sus residentes de neurocirugía, Patrick Gabikian, al laboratorio de Olson en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson, para llevar a cabo un año de investigaciones. Una vez allí, Gabikian buscaría compuestos que sirvieran para que Ellenbogen y Olson pudiesen iluminar las células cancerosas. Fue entonces cuando Gabikian dio con el compuesto que Olson consideró una opción viable para experimentación: la clorotoxina.

En el 2007, Olson, Ellenbogen, Gabikian y su equipo, redactaron un artículo detallando cómo conseguir aislar la clorotoxina a partir del veneno del Deathstalker y adherirle la molécula fluorescente que produce una sustancia que ilumina las células tumorales. Al igual que el de Sontheimer, el laboratorio de Olson utiliza una versión sintética de la proteína clorotoxina, pero la molécula fluorescente añadida actúa como una linterna, y solo se activa cuando se adhiere a su objetivo.

Se piensa que ese objetivo es un complejo que contiene la proteína anexina A2. En células normales no-cancerosas se encuentra dentro de la célula, pero por razones aún desconocidas, en las células de tejido canceroso parece desplazarse a la superficie exterior. Una vez adherida la clorotoxina, el complejo regresa al interior de la célula, arrastrando la molécula luminosa consigo. Y cuando esto sucede, los cirujanos pueden dirigir un láser a la zona, que emite entonces una luz fácilmente detectable por toda una variedad de dispositivos.

Al conseguir que incluso los grupos más pequeños de células cancerosas sean visibles en tiempo real durante la cirugía, esta "pintura tumoral'- su nombre oficial es BLZ-100 - puede ayudar a concretar tanto la ubicación exacta, como el tamaño del tumor principal y el de sus satélites (áreas tumorales más pequeñas emplazadas a su alrededor). Para Olson, este era un concepto digno de Proyecto Violet. Una vez encontrada la tecnología, era hora de buscar financiación.

Financiación privada
Que una subvención del Gobierno se haga efectiva puede llevar años, y eso en el hipotético caso de conseguirla. Hace tiempo que Olson decidió que la solicitud de subvenciones no hacía más que entorpecer su trabajo. Hoy en día, su principal apoyo financiero siguen siendo las familias, particulares y fundaciones que muestran interés por su trabajo tras conocer sus investigaciones. Nos habla del padre que una vez llevó a su hija a la clínica, por una vacuna contra la gripe, y al enterarse del trabajo de Olson puso un cheque de 100.000 dólares sobre la mesa.

“Verte obligado a decirle que ‘no’ a Jim es como darte un sopapo a ti mismo”, asegura Nicole Pratapas, asesora en obsequios filantrópicos en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson. Ambos se reúnen cada martes por la mañana en la oficina de él. “Los sentimientos que muestra hacia sus pacientes y el modo en que nosotros hacemos las cosas – el modo tan eficiente en que conseguimos recaudar fondos al tiempo que él los invierte- significa mucho para nosotros”. Sólo en los últimos dos años, Olson ha recaudado 6 millones de dólares mediante financiación privada.

Esa cantidad, sin embargo, está destinada a gastos de personal y a la multitud de estudios que tiene en marcha. Cuando la pintura tumoral comenzó a parecer viable, él supo que tenía una idea ganadora entre manos, pero carecía de fondos en reserva para iniciar su desarrollo. Lo que sí tenía era un cortometraje.

Bringing Light es un documental de tres minutos realizado por Bert Klasey, Chris Baron y James Allen Smith. La película quedó entre las 20 finalistas del festival de realizadores Focus Forward del 2013, y se llevó el Premio del Público. Cuando Klasey, el productor, andaba buscando ideas, su mujer recordó una presentación que no había conseguido quitarse de la cabeza desde que la vio, hacía ocho años, en un congreso. No era otra cosa que Olson hablando de lo que acabaría siendo la pintura tumoral.

La película representaba una oportunidad para Olson. Gracias a ella podría aprovechar dos de las mejores bazas disponibles para el empresario moderno: la buena voluntad y el crowdfunding. Cosas del destino, a tan solo unas manzanas de distancia estaban las oficinas del comercio online más grande del mundo: Amazon. Así que les hizo llegar el enlace de Bringing Light junto a una invitación, para todo el equipo, a visitar su laboratorio, compartir cerveza y pizza con los científicos y profundizar más en el tema. Olson esperaba que acudieran unas 20 personas, pero de hecho se presentaron más de 70 (tan optimista como siempre, Olson había previsto provisiones para 80, “por si acaso”). En pocas semanas, 25 de ellos habían formado un equipo voluntario de proyecto mediante el que dedicarían todas las noches del lunes, durante un año, al diseño de la web del Proyecto Violet, y a difundir la buena nueva en Facebook y en Twitter.

El Proyecto Violet es una iniciativa científica ciudadana, puesta en marcha gracias a una campaña de recaudación online, basada a su vez en torno a un programa de adopción de medicamentos – por cada donación de 100$, cualquiera podía “adoptar” un objetivo farmacológico potencial, y su dinero iría dirigido a la investigación de este (esto ha cambiado desde entonces, pues según Olson, la gente encontraba desalentadora la adopción de una única droga, siempre agobiados por el peso de tener que escoger ‘la mejor’). En menos de tres años, Olson y su equipo han recaudado 5 millones de dólares a través de la web del Proyecto Violet y sus eventos asociados, en combinación con donaciones particulares. Cameron W. Brennan, neurocirujano del Memorial Sloan Kettering Cancer Center de Nueva York, lo explica sin tapujos. Llega incluso a aplaudir la cobertura mediática: “Olson tiene que centrar sus esfuerzos de recaudación e investigación en todo aquello que afecta a la práctica”, y tal y como ha demostrado otras veces, se le da muy bien hacerlo.

Ha tardado casi 25 años, pero Olson va camino de hacer realidad su visión y la de Ellenbogen. Durante los ensayos preclínicos con ratones y perros, entre el 2005 y el 2011, la pintura tumoral resultó ser 5000 veces más 'sensible' que la RM; capaz de hacer destacar cantidades extremadamente pequeñas de células cancerosas – grupos de tan sólo 200 células, en contraste con el mínimo de medio millón que tiene la RM.

A diferencia del 5-ALA, la pintura tumoral puede utilizarse en tiempo real durante una operación y, como señala Olson, también traspasa la barrera hematoencefálica, se adhiere exclusivamente a las células cancerosas y se internaliza. El 5-ALA, por el contrario, no se une a las células cancerosas y sólo puede utilizarse con tumores cerebrales de grado alto (tumores altamente malignos y propensos a invadir el tejido cerebral cercano). La pintura tumoral podría también usarse contra los tumores de grado bajo - importante, según Olson: "pues los gliomas de grado bajo que no se eliminan por completo acostumbran a devenir glioblastomas de grado alto durante la década siguiente".

El 25 de mayo del 2015 comenzó el primer ensayo clínico de pintura tumoral en el Hospital Infantil de Seattle, cuyo centro pediátrico de tumores cerebrales es el más grande del noroeste americano. El ensayo está a cargo de Blaze Bioscience Inc., y en esta primera fase toman parte 27 personas diagnosticadas con un tumor cerebral (desde niños a jóvenes menores de 30 años) y en cuyas operaciones se utilizará el medicamento.

"Creo que hay mucha gente tratando de descubrir la diferencia entre cáncer cerebral y tejido sano, pero no saben qué hacer con la información una vez la consiguen", asegura Olson. "Publican un artículo y pasan página". Él espera que el caso de la pintura tumoral sea diferente.

De serlo, el Proyecto Violet comenzaría a hacer honor a su nombre. “Todos los edificios y universidades que nos rodean llevan el nombre de algún rico que fue generoso con su dinero", sentencia Olson. "Yo he querido que lo que llevase el nombre de esta niña, fuera algo realmente bonito para el mundo”.


FUENTE: El País

martes, 14 de abril de 2015

Células madre para reparar lesiones cerebrales


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