Importante logro en regeneración y reparación de la córnea usando células madre adultas

Se espera que el descubrimiento pueda ser rápidamente implementado para mejorar terapias en humanos, los científicos pueden detectar las células madre que mejoran el engrosamiento corneal.

Una colaboración científica con sede en Boston, dirigida por el Harvard Stem Cell Institute (HSCI, Instituto Harvard de Células Madre) investigadores, ha descubierto una manera de recoger el mejor tipo de células para la regeneración de la córnea-la membrana clara dañada que cubre la pupila y dirige la luz hacia la parte posterior del ojo .

Los investigadores reportan sus descubrimientos en la revista Nature en donde se explica que que las células madre humanas purificadas pueden ser utilizados para mejorar la visión a largo plazo en ratones. El equipo ahora está llevando a la aprobación de la técnica por la FDA antes de pasar a ensayos clínicos en los pacientes.

El estudio, liderado por investigadores co-senior Natasha Frank, MD, y Markus Frank, MD, fue un esfuerzo de colaboración, con el trabajo realizado en el Massachusetts Eye y Ear / Schepens Eye Research Institute, Hospital de Niños de Boston, del Hospital Brigham y de la Mujer, y el Departamento de Asuntos de Veteranos de Boston Healthcare System de los Estados Unidos.

La ceguera corneal es una opacidad de la visión que se produce cuando los vasos sanguíneos crecen en la córnea. Puede ser causado por una lesión, infección, o enfermedad autoinmune que destruye la regeneración de una población activa de células madre localizadas en un área detrás de la córnea, llamada limbus. Los trasplantes de células madre del limbus de un ojo no lesionado o donantes fallecidos han tenido resultados prometedores, pero los resultados han sido inconsistentes.

“Trabajos publicados anteriormente en injertos de células epiteliales en limbus mostró que cuando hay más de 3% de células trasplantadas eran células madre, los trasplantes tuvieron éxito -con menos de 3% los trasplantes no eran” dijo Natasha Frank miembro afiliado Facultad HSCI.

“La pregunta en el campo, entonces era si se podría enriquecer las células madre del limbus. Pero hasta este estudio no existía un marcador específico que podría aislar estas células“, añadió Frank, médico del VA Boston Healthcare System (Sistema de Salud de VA Boston) y Brigham and Women’s Hospital (Hospital de la Mujer y Brigham) y profesor asistente de la Escuela de Medicina de Harvard de la División de Genética del Hospital Brigham y de las Mujeres.

El marcador biológico que los investigadores encontraron es la proteína ABCB5, que se encuentra en la superficie de las células madre del limbus. El equipo luego desarrolló un anticuerpo con el que se podría etiquetar a las células madre del limbus en una muestra general de las células limbus de humanos, por lo que es posible purificar únicamente las células responsables de trasplantes exitosos de células madre del limbus.

Los investigadores trasplantaron células madre del limbus purificadas de adultos humanos en ratones con ceguera corneal y cinco semanas después se examinaron para ver si las córneas habían vuelto a crecer, y nuevamente 13 meses después. Encontraron que las córneas de ratones parecían normales, con el mismo espesor y la expresión de la proteína como en las córneas en ratones sanos.

“Creo que una parte muy emocionante del estudio es que a pesar de que hay una gran cantidad de evidencia de que las células madre adultas contribuyen a la regeneración de los tejidos, lo que vemos es, básicamente, la primera evidencia de que se pueden tomar las células madre adultas y regenerar el órgano que ha estado dañado “, dijo Frank.

El equipo de investigación espera encontrar una manera de replicar las células madre del limbus para que un solo ojo donante puede producir células trasplantables suficientes para ayudar a varios pacientes. También se estarán asociando con compañías biofarmacéuticas para producir calidades comerciales del anticuerpo ABCB5 para los seres humanos, y que están planeando seguir colaborando con el co-autor Victor Perez, MD, profesor de oftalmología en el Bascom Palmer Eye Institute de Miami, a medida las técnicas utilizadas en el presente estudio en ensayos clínicos.

“Este hallazgo hará que ahora sea mucho más fácil restaurar la superficie de la córnea. Es un muy buen ejemplo de como la investigación básica se mueven rápidamente a la solicitud de la aplicación“, dijo Bruce Ksander, PhD, un científico asociado en el Schepens Eye Research Institute y co-primer autor en el estudio con el compañero postdoctoral Paraskevi Kolovou, MD.

La investigación fue financiada con una subvención de capital inicial en el año 2013 del Harvard Stem Cell Institute (Instituto de Células Madre de Harvard), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares), Veterans Administration (Administración de Veteranos), National Cancer Institute (Instituto Nacional del Cáncer), Department of Defense (Departamento de Defensa. DoD), National Institutes of Health (Institutos Nacionales de Salud), Corley Research Foundation (Fundación de Investigación Corley), Medical Eye Bank of Western Pennsylvania (Banco Médico de Ojos del Oeste de Pennsylvania), Howard Hughes Medical Institute (Instituto Médico Howard Hughes) y de la Sciences Research Foundation (Fundación de Investigación de Ciencias de la Vida).

Referencias

• Ksander, et. al., ABCB5 is a limbal stem cell gene required for corneal development and repair. Nature. (Julio 2, 2014), doi: 10.1038/nature13426 http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature13426.html