15.7: Las células madre pluripotentes inducidas

Induced Pluripotent Stem Cells
JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Induced Pluripotent Stem Cells

21,754 Views

01:13 min
March 11, 2019

Overview

Las células madre son células indiferenciadas que se dividen y generan diferentes tipos de células. Normalmente, las células que se han diferenciado en un tipo de célula específico son postmitéticas, es decir, ya no se dividen. Sin embargo, los científicos han encontrado una manera de reprogramar estas células maduras para que “des-diferencien” y regresen a un estado proliferativo no especializado. Estas células también son pluripotentes como las células madre embrionarias, capaces de producir todos los tipos de células, y por lo tanto se denominan células madre pluripotentes inducidas (CPi).

Las CPi son potencialmente valiosas en medicina, porque un paciente que necesita un tipo de célula en particular, por ejemplo, alguien con una retina dañada debido a la degeneración macular, podría recibir un trasplante de las células requeridas, generado a partir de otro tipo de célula en su propio cuerpo. Esto se denomina trasplante autólogo y reduce el riesgo de rechazo del trasplante que puede ocurrir cuando los tejidos se trasplantan entre individuos.

El proceso

Para crear CPi, las células maduras como fibroblastos de la piel o células sanguíneas de una persona se crían en cultivo. Luego, los genes para múltiples factores de transcripción se entregan en las células utilizando un vector viral, y las proteínas del factor de transcripción se expresan utilizando la maquinaria de la célula. Los factores de transcripción entonces encienden muchos otros genes que son expresados por células madre embrionarias, devolviendo las células a un estado indiferenciado, proliferativo y pluripotente.

Todavía se está estudiando si los CPi son realmente equivalentes a las células madre embrionarias, pero parecen ser similares y pueden producir células a partir de las tres capas germinales del cuerpo.Al igual que con otros tipos de células madre, los científicos están aprendiendo a promover la diferenciación de tipos celulares específicos de CPi de manera eficiente, de modo que los tipos de células necesarios se puedan producir en cantidades adecuadas.

Ensayos clínicos tempranos

El primer ensayo clínico trasplantó células de la retina derivadas de CPi en pacientes con degeneración macular relacionada con la edad. Desde entonces, se han aprobado varios ensayos clínicos de CPi para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, enfermedades del corazón y lesiones de la médula espinal. Las células tomadas de los pacientes y convertidas en CPI también se están utilizando para estudiar sus enfermedades en el laboratorio. En general, las CPI proporcionan otra fuente de células madre para la investigación científica.

Transcript

– [Narrador] Las células madres pluripotentes, iPSC,

son células maduras diferenciadas, como las de la piel

que se reprograman en el laboratorio

para que sean similares a las células madre embrionarias

no diferenciadas.

Es decir, se dividen y son pluripotentes,

y pueden producir cualquier tipo de célula del cuerpo.

Por ejemplo, las células retinales

pueden usarse para reparar tejido retinal dañado.

Para crear iPSC, se toman células maduras de un paciente,

como fibroblastos cutáneos,

y se ponen en un cultivo.

Luego, los genes para factores de transcripción

se envían por vectores virales al núcleo celular

donde se incorporan al genoma.

Los factores de transcripción se convierten en genes

que se expresan mediante células madre embrionarias,

eso las desdiferencia, lo cual ocasiona

un estado pluripotente.

Las células ya pueden dividirse y, lo ideal,

es que puedan controlarse

para producir células específicas en un cultivo.

Las células nuevas se trasplantan al paciente

para tratar el daño o enfermedad

con un riesgo mínimo de rechazo

pues se crearon de las mismas células del paciente.

Key Terms and definitions​

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for