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Los mamíferos, a diferencia de otros vertebrados, no pueden regenerar órganos tan eficazmente. Ahora, un equipo científico ha hallado un modo de restablecer parcialmente las células hepáticas a estadios más juveniles, lo que permite curar el tejido dañado a un ritmo más rápido que el observado anteriormente.
“Estamos emocionados de avanzar en la reparación de células del hígado dañadas porque, algún día, enfoques como este podrían extenderse para reemplazar todo el órgano”, señala Juan Carlos Izpisúa Belmonte, investigador en el Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk de La Jolla (California, EE.UU.), quien lidera el equipo.
Los resultados, gracias a la terapia de regeneración celular, se publican en la revista Cell Reports y podrían dar lugar en un futuro a nuevos tratamientos para las enfermedades hepáticas, según los autores.
Izpisúa y su equipo descubrieron en su día que, alterando la dosis, frecuencia y duración de unas moléculas llamadas factores de Yamanaka, podían programar las células para aumentar su resiliencia y funcionalidad in vitro.
Se trata de reprogramación celular, un proceso en el que a través de la actividad de cuatro proteínas -factores de Yamanaka- se logra transformar cualquier célula adulta en una célula madre pluripotente inducida, capaz de dividirse de forma indefinida y convertirse luego en cualquier tipo de célula. El descubrimiento de este proceso por el japonés Shinya Yamanaka le valió un nobel.
Los investigadores, en trabajos previos, ya habían demostrado cómo estas cuatro moléculas de reprogramación celular pueden ralentizar el proceso de envejecimiento y mejorar la capacidad de regeneración muscular en ratones, lo que supuso el pistoletazo de salida para nuevos descubrimientos después en los que, a través de la utilización segura de los factores de Yamanaka in vivo, se ha podido aumentar la capacidad de reparación de diversos tejidos, como el músculo.
En el presente estudio, los autores utilizaron los factores de Yamanaka para estudiar si podían aumentar el tamaño del hígado y mejorar la función hepática, al tiempo que mejoraba la salud de los ratones.
El proceso implica convertir parcialmente las células hepáticas maduras a estados “más jóvenes”, lo que promueve el crecimiento celular, informa el Instituto Salk.
El problema al que se enfrentan los científicos es cómo controlar la expresión de estos factores, ya que la actividad descontrolada de algunas de estas moléculas puede causar un crecimiento celular desenfrenado, como ocurre en el cáncer.
Tomando como referencia los descubrimientos pasados y para eludir los problemas derivados de la utilización de los factores de Yamanaka, el equipo usó un protocolo de administración a corto plazo (reducción en el tiempo y en la dosis final que reciben las células).
Posteriormente, rastreó la actividad de las células hepáticas reprogramadas parcialmente tomando muestras periódicas, comprobando que estas fueron capaces de dividirse durante varias generaciones.
Incluso después de nueve meses -aproximadamente un tercio de la vida del animal- ninguno de los ratones había desarrollado tumores.
“Los factores de Yamanaka son realmente una espada de doble filo”, apunta Tomoaki Hishida, de la Universidad de Medicina de Wakayama, en Japón. “Nos entusiasmó descubrir que nuestro protocolo de inducción a corto plazo tiene los efectos buenos sin los malos: mejora de la regeneración y ausencia de cáncer”.
Mientras estudiaban este mecanismo en una placa de laboratorio, los científicos hicieron un segundo descubrimiento: el gen llamado Top2a está involucrado en la reprogramación de las células del hígado y es muy activo un día después del citado tratamiento a corto plazo.
El gen codifica para la proteína topoisomerasa 2a, una enzima que interviene en la rotura y unión de las hebras que conforman el ADN.
Cuando bloquearon el gen, reduciendo la expresión de la topoisomerasa 2a, los científicos comprobaron que el nivel de reprogramación celular se redujo cuarenta veces, lo que condujo a la formación de un número mucho menor de células jóvenes.
No obstante, el papel exacto de la citada enzima en este proceso aún se está investigando.
“Nuestra línea de trabajo tras estas observaciones es continuar avanzando en la comprensión de las bases moleculares que subyacen a los procesos de reprogramación del rejuvenecimiento celular”, indica Izpisúa y añade: “un conocimiento más detallado de este proceso es condición sine qua non para poder desarrollar tratamientos médicos eficaces para ralentizar o revertir la enfermedad”.
