La investigación, publicada en la revista Cell Stem Cell el jueves, implicó directamente convertir células cutáneas tomadas de 19 sujetos, con edades entre un día y 89 años, en neuronas.
Métodos previos han implicado convertir células cutáneas primero en células madre pluripotenciales inducidas (iPS, por sus siglas en inglés), células madre que son similares a aquellas encontradas en embriones y que todavía están indiferenciadas como células de una función específica. Las células iPS luego pueden ser diferenciadas en neuronas, pero este proceso borra el distintivo de edad molecular de las células, por lo que los científicos no son capaces de estudiar los efectos del envejecimiento en las células. Los científicos han dependido previamente de modelos animales para estudiar los efectos del envejecimiento en las células.
Fred Gage, un genetista del Instituto Salk de Estudios Biológicos, un instituto de investigación independiente en California, y autor principal del estudio, dice que el ser capaces de estudiar neuronas “viejas” les permitirá a los profesionales de la medicina entender mejor los factores de riesgo asociados con las enfermedades neurodegenerativas.
“El mayor riesgo de la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y la mayoría de estas enfermedades relacionadas con la edad es, de hecho, la edad”, dice Gage. “En nuestros intentos de modelar [neuronas] usando células iPS… si perdemos el componente del envejecimiento allí, se está viendo la esencia pura de la enfermedad pero no los factores de riesgo de la edad que contribuyeron a la enfermedad. Lo que en realidad estamos viendo es esa interfaz entre la enfermedad y cuánto contribuye el envejecimiento en ella”.
Alrededor de 850 000 personas en el Reino Unido sufren la enfermedad de Alzheimer, con la cifra calculada para aumentar a un millón para 2025, según la Sociedad del Alzheimer. Una de cada 500 personas tiene Parkinson, lo cual equivale alrededor de 127 000 personas en el Reino Unido. Las dos enfermedades se relacionan estrechamente y ocurren más comúnmente en la gente vieja.
En el estudio, los investigadores compararon los dos métodos de convertir células cutáneas en neuronas a través de células iPS como un intermediario, y a través de la conversión directa. Cuando las células cutáneas fueron convertidas en células iPS primero, el patrón molecular en las neuronas las hizo más jóvenes y los sujetos viejos eran indistinguibles. Sin embargo, cuando se usó el método de conversión directa, las neuronas viejas mostraban un distintivo molecular definido. De hecho, el equipo descubrió que las células viejas en realidad expresaban niveles más bajos de la proteína RanBP17a hallada en el núcleo de las células, cuyos niveles menores están vinculados con las enfermedades neurodegenerativas. Tales diferencias en las expresiones genéticas entre células viejas y jóvenes podría ser útil para entender cómo progresan las enfermedades neurodegenerativas.
Según Gage, la técnica actualmente sólo está lista para laboratorio, pero él dice que hay pocos obstáculos para que sea trasladada a los sistemas de salud públicos y privados.
Él también sugiere que, ahora que la técnica ha sido demostrada en principio, podría usarse en el futuro para crear células cardiacas o hepáticas “viejas” con el fin de valorar los efectos del envejecimiento en estos órganos.
