Para tratar una lesión de la médula espinal con terapia celular, los médicos crean lo que se conoce como células madre pluripotentes, inducidas reprogramando algunas células o de la piel o de la sangre extraída de un paciente. Estas células madre se convierten en progenitoras, siendo así capaces de regenerar parte de la médula espinal.
No obstante, el resto de células madre pluripotentes que no se convierten completamente en progenitoras pueden formar tumores. Este riesgo de cáncer sigue siendo uno de los desafíos más apremiantes en este tipo de terapia celular. En este marco, científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Alianza Singapur-MIT para la Investigación y la Tecnología, han desarrollado un dispositivo pequeño que podría utilizarse para mejorar la seguridad y la eficacia de los tratamientos de terapia celular.
Concretamente han desarrollado un clasificador de células microfluídicas capaz de eliminar aproximadamente la mitad de las células indiferenciadas en un lote, sin causar ningún daño a las células progenitoras completamente formadas. Se trata de un dispositivo de alto rendimiento, que no requiere productos químicos especiales, que puede llegar a clasificar más de 3 millones de células por minuto y que además es fácil de implementar a gran escala por su bajo coste de producción.
“Incluso si se cuenta con una terapia celular que salva vidas y que hace maravillas en los pacientes, si no se puede fabricar de manera rentable, confiable y segura, entonces su impacto podría ser limitado. Nuestro equipo siente pasión por ese problema: queremos que estas terapias sean más confiables y fácilmente accesibles”, dice Jongyoon Han, profesor de ingeniería eléctrica e informática y de ingeniería biológica del MIT.
"Para poder utilizar eficazmente estas células, el primer paso sería garantizar su seguridad, que es el objetivo de nuestro trabajo”
Por su parte, Sing Yian Chew, profesor de química, ingeniería química y biotecnología en la Facultad de Medicina y Ciencia e Ingeniería de Materiales Lee Kong Chian de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, y también, coautor del artículo afirma que “actualmente no existe un enfoque de tratamiento regenerativo eficaz para las lesiones de la médula espinal. Las células progenitoras de la médula espinal derivadas de células madre pluripotentes son muy prometedoras, ya que pueden generar todos los tipos de células que se encuentran dentro de la médula espinal para restaurar la estructura y función del tejido. Para poder utilizar eficazmente estas células, el primer paso sería garantizar su seguridad, que es el objetivo de nuestro trabajo”.
Los investigadores descubrieron, gracias a su trabajo, que las células madre pluripotentes suelen ser más grandes que los progenitores derivados de ellas. Se plantea la hipótesis de que antes de que una célula madre pluripotente se diferencie, su núcleo contiene una gran cantidad de genes que no han sido desactivados o suprimidos. A medida que se diferencia para una función específica, la célula suprime muchos genes que ya no necesitará, lo que reduce significativamente el tamaño del núcleo. Entonces el dispositivo de microfluidos aprovecha esta diferencia de tamaño para clasificar las células.
“Si bien no podemos eliminar el 100 por ciento de estas células, todavía creemos que esto reducirá significativamente el riesgo"
Los investigadores demostraron que su dispositivo podía eliminar alrededor del 50 por ciento de las células más grandes. “Si bien no podemos eliminar el 100 por ciento de estas células, todavía creemos que esto reducirá significativamente el riesgo. Con suerte, el tipo de célula original es lo suficientemente bueno como para que no tengamos demasiadas células indiferenciadas. Entonces este proceso podría hacer que estas células sean aún más seguras”, afirma.
Ahora que han demostrado éxito a pequeña escala, los investigadores se están embarcando en estudios más amplios y modelos animales para ver si las células purificadas funcionan mejor in vivo. Las células no diferenciadas pueden convertirse en tumores, pero pueden tener otros efectos aleatorios en el cuerpo, por lo que eliminar más de estas células podría aumentar la eficacia de las terapias celulares, así como mejorar la seguridad. "Si podemos demostrar de manera convincente estos beneficios in vivo, el futuro podría deparar aplicaciones aún más interesantes para esta técnica", concluye Han.