CELULAS MADRE iPS

Los investigadores utilizan células madre humanas para crear retinas sensibles a la luz 

El uso de un tipo de célula madre humana, según investigadores de Johns Hopkins, dicen que han creado un complemento tridimensional de tejido de la retina humana en el laboratorio, y que en particular incluye el funcionamiento de las células fotorreceptoras capaces de responder a la luz, el primer paso en el proceso de conversión a imágenes visuales.

"Hemos creado básicamente una retina humana en miniatura en una placa que no sólo tiene la organización arquitectónica de la retina, pero también tiene la capacidad de percibir la luz", dice el líder del estudio M. Valeria Canto-Soler, Ph.D., profesora  de oftalmología en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. Ella dice que el trabajo, publicado el 10 de junio en la revista Nature Communications, "avanza oportunidades de investigación para salvar la visión y en última instancia, puede dar lugar a tecnologías que restauran la visión en personas con enfermedades de la retina."

Al igual que muchos procesos en el cuerpo, la visión depende de muchos tipos diferentes de células que trabajan en concierto, en este caso, de convertir la luz en algo que pueda ser reconocido por el cerebro como una imagen. Canto Soler advierte que los fotorreceptores son sólo parte de la historia en el proceso complejo del cerebro, y de la visión, y que su laboratorio aún no ha recreado todas las funciones del ojo humano y su relación con la corteza visual del cerebro. "Es nuestra retina capaz de producir una señal visual que el cerebro puede interpretar en una imagen? Probablemente no, pero este es un buen comienzo", dice ella.

El logro surgió de experimentos con células madre pluripotentes inducidas (iPS) humanas, y podría, con el tiempo, activar la ingeniería genética y conseguir trasplantes de células de la retina para detener o incluso revertir la marcha de un paciente hacia la ceguera, dicen los investigadores.

Las células iPS son células adultas que han sido reprogramadas genéticamente a su estado más primitivo. Bajo las circunstancias correctas, pueden desarrollar en su mayoría  todos los tipos de células del cuerpo humano, 200. En este caso, el equipo de Johns Hopkins los convirtió en las células progenitoras de la retina destinados a formar tejido retiniano sensible a la luz que recubre la parte posterior del ojo.

Usando una técnica sencilla y directa desarrollaron  el crecimiento de las células progenitoras de la retina; Canto-Soler y su equipo vieron células retinianas y los tejidos crecían en sus placas de Petri, dice Zhong Xiufeng, Ph.D., un investigador postdoctoral en dicho laboratorio. El crecimiento, dice, corresponde en el calendario y en la duración, para el desarrollo de la retina en un feto humano en el útero. Por otra parte, los fotorreceptores eran lo suficientemente maduros como para desarrollar segmentos externos, una estructura esencial de los fotorreceptores para su funcionamiento.

El tejido de la retina es complejo, que comprende de siete tipos principales de células, incluyendo seis tipos de neuronas, que están organizados en capas de células específicas que absorben y facilitan el proceso de "ver", y transmitir esas señales visuales al cerebro para su interpretación. Las retinas del laboratorio recrean la arquitectura tridimensional de la retina humana. "Sabíamos que una estructura celular 3-D era necesario si queríamos reproducir las características funcionales de la retina", dice Canto Soler ", pero cuando comenzamos este trabajo, no pensé que las células madre podrían acumularse en una retina casi por su cuenta;  de alguna manera las células sabían qué hacer. "

Cuando el tejido de la retina se hallaba en una fase equivalente a 28 semanas de desarrollo en el útero, con fotorreceptores bastante maduros, los investigadores probaron estas mini-retinas para ver si los fotorreceptores podrían transformar la luz en señales visuales.

Lo hicieron mediante la colocación de un electrodo en una sola celda de fotorreceptores y luego dando un pulso de luz a la célula, que la hace reaccionar en un patrón bioquímico similar al comportamiento de los fotorreceptores en las personas expuestas a la luz.

Específicamente, dice, los fotorreceptores cultivados en laboratorio respondieron bien. Las retinas humanas contienen dos tipos principales de células fotorreceptoras llamadas bastones y conos. La gran mayoría de los fotorreceptores en los seres humanos son los bastones, que permiten la visión en condiciones de poca luz. Las retinas cultivadas por el equipo del Johns Hopkins también fueron dominados por bastones.

Canto Soler dice que el sistema desarrollado les da la capacidad de generar cientos de mini-retinas a la vez, directamente de una persona afectada por una enfermedad de la retina en particular, como la retinitis pigmentosa. Esto proporciona un sistema biológico único para estudiar la causa de enfermedades de la retina directamente en el tejido humano, en lugar de basarse en modelos animales.

El sistema, dice, también  abre un abanico de posibilidades para la medicina personalizada, como probar fármacos para tratar estas enfermedades de una manera específica para cada paciente. A largo plazo, el potencial también está ahí para reemplazar el tejido retiniano enfermo o muerto, con material de laboratorio-crecido para restaurar la visión.

Es un buen inicio, esperemos que tras ello quede menos tiempo para paliar otras muchas enfermedades de la retina.