Un descubrimiento pone al alcance el diseño de neuronas dopaminérgicas

Durante décadas, la mayor dificultad en la investigación de la EP ha sido encontrar la manera de reparar las neuronas dopaminérgicas dañadas y trasplantarlas para que comiencen a producir dopamina otra vez. Los investigadores han usado material fetal, que es muy dificultoso de obtener y de calidad variable. Las células madre embrionarias representan una gran innovación, pero crear neuronas dopaminérgicas desde células madre es un proceso largo y de baja producción.

Estos inconvenientes, han llevado a los investigadores a desarrollar formas de convertir células que son fácilmente obtenibles, como células de la piel, en neuronas dopaminérgicas que normalmente están ocultas en el cerebro. Pero también ha sido difícil conseguir una cantidad suficiente de neuronas.

Ahora, los investigadores de la Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences de la Universidad de Buffalo (EE.UU) han desarrollado la manera de acceder a la conversión de células de la piel en neuronas dopaminérgicas. Han identificado – y encontrado la forma de superar – un obstáculo clave para este tipo de conversiones celulares. Al mismo tiempo, los investigadores afirman que el hallazgo tiene implicaciones para cambiar la forma en que los científicos trabajan con todas las células.

La nueva investigación, publicada el 7 de diciembre en Nature Communications, gira en torno al descubrimiento de que la p53, un factor de transcripción de proteínas, actúa como guardián de la proteína. “Hemos descubierto que la p53 trata de mantener el ‘status quo’ en una célula, protegiéndola contra los cambios de un tipo de célula a otro”, explicó Jian Feng, PhD, autor principal y profesor en el departamento de Fisiología y Biofísica de la Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences de la Universidad de Búfalo. “La p53 actúa como una especie guardián que evita la conversión a otros tipos de células. Una vez que disminuimos la expresión de p53 fuimos capaces de reprogramar fibroblastos en neuronas con mucha más facilidad”.

El avance tiene importancia en la biología celular básica, según Feng: “esta es una forma genérica de cambiar células de un tipo a otro, demuestra que podemos tratar células como un software. Si podemos identificar las combinaciones del factor de transcripción que controla la activación y desactivación de los genes, podríamos cambiar la manera en que el genoma está siendo transcrito. Deberíamos ser capaces de actuar con un sistema más rápido y poder generar tejidos similares en el cuerpo, incluido tejido cerebral.”

“A la gente le gusta pensar que las cosas pasan de manera jerárquica, que se parte de una única célula y va evolucionando a un adulto de 40 trillones de células, pero nuestros resultados demuestran que no es jerárquico”, continúa. “Todas nuestras células tienen el mismo código de origen que la primera de ellas, este código se lee de forma diferente para generar todos los tipos de células que crean nuestro cuerpo”.

Generando nuevas células dopaminérgicas neuronales vía conversión celular, la elección del momento oportuno será la clave del éxito. “Encontramos que el punto del ciclo celular, justo antes de que la célula perciba que el entorno es seguro para duplicar el genoma, es el momento cuando la célula es receptiva al cambio,” asegura Feng.

Inactivando al ‘guardián’ p53 en el momento correcto del ciclo celular, debería ser fácil cambiar células de la piel en neuronas dopaminérgicas, con los factores de transcripción combinados que descubrimos en estudios anteriores. Estas manipulaciones se convierten en la expresión de Tet1, una modificación de una enzima del ADN que cambia la forma de cómo se lee el genoma.

“Nuestro método es más rápido y eficiente que los anteriores desarrollados”, resume Feng. “El anterior método podría tardar dos semanas en producir un 5% de neuronas dopaminérgicas. Ahora, obtenemos el 60% de neuronas dopaminérgicas en 10 días”.

Los investigadores han hecho múltiples experimentos para demostrar que esas neuronas son funcionales en el cerebro medio y del tipo que se pierden en la EP.

El hallazgo permite a los investigadores crear neuronas específicas para el paciente que luego puedan ser trasplantadas dentro del cerebro para reparar las neuronas dañadas. También pueden emplearse para desarrollar nuevos tratamientos en la EP.

Fuente: ‘Science Daily’