Detectada una enzima que orienta la diferenciación de las células madre embrionarias

Detectada una enzima que orienta la diferenciación de las células madre embrionarias

15:22 15 agosto en Clonación

Clonación
La QSulf1 orienta a las células madre para diferenciarse en un tipo de tejido concreto, según informa un equipo de investigadores de la Universidad de Pensilvania en el último número de ‘Science’.
La diferencia entre un grupo de células madre y un feto en desarrollo radica en una compleja serie de reacciones bioquímicas que transforma las células troncales en en tipos determinados de tejido. Un grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania informa en el último número de ‘Science’ de cómo la enzima QSulf1 actúa en el reloj biológico del embrión para ayudar a las células a responder a una y no otra de la multitud de señales químicas que reciben.

“Se trata de un problema que incide en el corazón de la biología básica: cómo una célula se convierte en músculo mientras la de al lado se torna en hueso”, señala Charles P. Emerson, director del Departamento de Biología Celular y del Desarrollo de la Universidad de Pensilvania. “Aunque sabemos bastante sobre las células troncales y las moléculas que participan en la diferenciación celular, sabemos muy poco sobre como éstos procesos funcionan físicamente”.

La QSulf1 opera sobre las células progenitoras, una forma de células madre ligeramente más avanzadas que tienen ya menos posibilidades de diferenciación. Según los autores del estudio, la QSulf1 representa una nueva clase de enzimas cuya función principal es modificar un importante factor de señalización, denominado proteoglicanasa de sulfato de heparina (HSPG, según sus siglas en inglés). Es aún un pequeño pero importante paso en una cadena de reacciones que permiten a la célula responder a una señal molecular específica, la Wnt, y transformar la célula en músculo en lugar de piel o hueso.

“No es suficiente saber qué proteínas participan en el desarrollo embrionario: es preciso que entendamos cómo trabajan para saber, en un futuro, cómo actuar cuando fallan”, ha explicado Emerson. A partir de sus descubrimientos, los investigadores proponen que la QSulf1 es liberada en la superficie de determinadas células embrionarias, donde produce un grupo químico rico en sulfuro que se proyecta de una parte específica de la molécula HSPG.

Así se liberan las moléculas señalizadoras Wnt -que están vinculadas a las HSPG en la superficie de las células- que activan los genes reguladores que dan instrucciones sobre diferenciación. En el estudio, los investigadores muestran que la QSulf1 permite a las células embrionarias exprear un gen maestro regulador del músculo denominado MyoD, que a su vez instruye a esta células para que se conviertan en progenitoras del músculo en lugar de células progenitoras de otros tejidos.

Estos hallazgos no son sólo de interés para los expertos en biología celular y enfermedades del desarrollo, sino que muestran cuánto falta aún por aprender de los complejos mecanismos de desarrollo del embrión.

La primera vez que Emerson y sus colegas descubrieron el QSulf1 fue en embriones de pájaros, cuya expresión está controlada por Shh, un molécula conocida por su importancia en los procesos de desarrollo. Resulta que el gen QSulf1 es prácticamente idéntico en los genomas del gusano, la mosca, el ratón y los humanos. “La evolución ha sido capaz de conservar esta proteína a lo largo del tiempo”, afirma Emerson. “Lo que vemos es una primera foto de un actor fundamental en el desarrollo embrionario de muchos tipos de organismos. Si aspiramos a usar las células madre para tratar enfermedades del desarrollo, hay aún mucho que aprender de la biología básica: apenas si estamos empezando a comprender cómo el cuerpo construye los tejidos”.

Las células madre adultas dan más resultados que las embrionarias
Pero no se dice porque es ispolíticamente incorrectole, señala una revista del MIT
Las posibilidades terapéuticas de las células madre adultas resultan, en muchos sentidos, mayores que las de las células madre embrionarias, afirma un artículo publicado en Technology Review (noviembre 2001), revista del MIT. El autor, Stephen S. Hall, resume las últimas investigaciones y concluye que las células madre adultas “tienen mucha más versatilidad biológica y son capaces de diferenciarse en muchos más tipos de células de lo que nadie había pensado”.

En principio, las células madre embrionarias son mejores, porque pueden dar lugar a cualquier tipo de tejido. Pero, aparte de que su uso implica la destrucción de embriones humanos, presentan un ligero riesgo de provocar procesos cancerosos. Las células madre adultas tienen menor capacidad de diferenciarse. A cambio, son más seguras y “parecen mejor programadas para lograr precisamente lo que se busca” en un caso determinado, dice un investigador citado en el artículo.
El hecho es que, hoy por hoy, los estudios con las células adultas llevan la delantera. “En el implacable crisol de los ensayos clínicos –escribe Hall–, donde las posibilidades terapéuticas se enfrentan a la variable realidad del cuerpo humano, las células madre adultas ya están siendo puestas a prueba, mientras que para empezar a usar células madre embrionarias en seres humanos faltan quizá de tres a cinco años”.
Como recuerda el artículo, se han encontrado células madre en diversos tejidos del organismo adulto (piel, hígado, páncreas…), aunque la médula ósea es la fuente más abundante. Según Darwin J. Prockop, de la Tulane University, estas células “parecen formar parte de un sistema natural de regeneración, de modo que cuando un tejido resulta dañado, migran desde la médula ósea en grandes cantidades”.

Es posible, además, que ciertas células madre de la médula ósea, llamadas mesenquimáticas, resuelvan el problema del rechazo. La empresa norte-americana Osiris ha descubierto que tales células –capaces de formar hueso, cartílago, músculo, tendones y algunos tejidos más– están desprovistas de los marcadores moleculares que desencadenan el rechazo, e incluso parece que segregan una sustancia que inhibe la respuesta inmunológica. Si esto se confirmara, se dispondría de una fuente de células madre de uso universal: no haría falta que procedieran del mismo paciente.
Curiosamente, señala el artículo, los progresos logrados con las células madre adultas han recibido poca publicidad, en comparación con lo mucho que se habla de las posibilidades de las células embrionarias. Hall cree que la causa de esto es extracientífica: “Para muchos investigadores, ha llegado a ser casi políticamente incorrecto hablar con llano entusiasmo de los estudios sobre células madre adultas: no porque no sean prometedores, sino porque tales elogios inevitablemente son armas en manos de los contrarios a la investigación con células embrionarias”.