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Salud > Piel en 3-D hecha de células madre trata un defecto de nacimiento de la espina dorsal en roedores

07-06-2017, 08:41h.

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Piel en 3-D hecha de células madre trata un defecto de nacimiento de la espina dorsal en roedores

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El mielomeningocele es un defecto congénito grave en el que la columna vertebral y el canal espinal no se cierran antes del nacimiento, poniendo a los afectados en riesgo de problemas neurológicos de por vida.

En un estudio preclínico publicado este martes en 'Stem Cell Reports', los investigadores desarrollaron una terapia basada en células madre para generar injertos de piel para cubrir los defectos mielomeningocele antes del nacimiento. Primero generaron piel artificial a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas (iPSCs) y luego transplantaron con éxito los injertos de piel en fetos de rata con mielomeningocele.

"Proveemos pruebas preclínicas de concepto para una terapia fetal que podría mejorar los resultados y prevenir las complicaciones de por vida asociadas con mielomeningocele, uno de los defectos congénitos más graves", dice el autor del estudio Akihiro Umezawa, del Instituto Nacional de Investigación para la Salud y el Desarrollo del Niño en Japón. "Dado que nuestro tratamiento con células fetales es mínimamente invasivo, tiene el potencial de convertirse en un tratamiento novedoso muy necesario para el mielomeningocele", añade.

Mielomeningocele, que es la forma más grave y común de espina bífida, es un defecto del tubo neural en el que los huesos de la columna vertebral no se forman completamente y como resultado, partes de la médula espinal y los nervios salen a través de la parte abierta de la columna vertebral. Un bebé nacido con este trastorno típicamente tiene un área abierta o un saco lleno de líquido en la parte media de la espalda baja. La mayoría de los niños con este defecto están en riesgo de daño cerebral porque se acumula un exceso de líquido en sus cerebros y a menudo experimentan síntomas como pérdida del control de la vejiga o el intestino, pérdida de sensibilidad en las piernas o los pies y parálisis de las piernas.

Por lo general, los bebés nacidos con mielomeningocele se someten a cirugía para reparar el defecto dentro de los primeros días de vida y algunos centros altamente especializados también ofrecen cirugía intrauterina para cerrar el defecto antes de que nazca el bebé. Aunque la cirugía prenatal puede mejorar los resultados neurológicos posteriores en comparación con la cirugía postnatal, también se asocia con mayores tasas de parto prematuro y otras complicaciones graves, lo que subraya la necesidad de terapias fetales seguras y efectivas.

REDUCCIÓN DE LOS RIESGOS QUIRÚRGICOS

Para abordar este problema, Umezawa y su equipo se propusieron desarrollar un enfoque mínimamente invasivo para generar y trasplantar injertos de piel que podrían cubrir defectos de mielomeningocele más temprano durante el embarazo, mejorando potencialmente los resultados a largo plazo y reduciendo los riesgos quirúrgicos. En particular, estaban interesados en utilizar la tecnología iPSC, que implica la reprogramación genética de las células de los pacientes a un estado de células madre embrionarias y luego convertir estas células inmaduras en tipos de células especializadas que se encuentran en diferentes partes del cuerpo.

Este enfoque evita las preocupaciones éticas al tiempo que ofrece las ventajas de una fuente potencialmente ilimitada de varios tipos de células para el trasplante, así como un riesgo mínimo de rechazo del injerto por el sistema inmunológico. En el nuevo estudio, los investigadores primero generaron iPSCs humanas de células fetales tomadas de líquido amniótico de dos embarazos con enfermedad fetal severa (síndrome de Down y síndrome de transfusión gemelo a gemelo).

A continuación, utilizaron un cóctel de productos químicos en un nuevo protocolo para convertir el iPSCs en células de la piel y trataron estas células con compuestos adicionales, como el factor de crecimiento epidérmico para promover su crecimiento en múltiples capas de piel. En total, llevó aproximadamente 14 semanas desde la preparación del líquido amniótico a la generación de piel en 3D, lo que permitiría que el trasplante se realizara en humanos durante la ventana terapéutica de 28-29 semanas de gestación.

A continuación, los científicos trasplantaron los injertos de piel 3D en 20 fetos de rata a través de una pequeña incisión en la pared uterina. La piel artificial cubrió parcialmente los defectos mielomeningocele en ocho de las ratas recién nacidas y cubrió completamente los defectos en cuatro de las ratas recién nacidas, protegiendo la médula espinal de la exposición directa a los productos químicos nocivos en el medio externo.

Por otra parte, la piel 3D injertada se regeneró con el crecimiento del feto y aceleró la cobertura de la piel durante todo el periodo del embarazo. Cabe resaltar también que las células de la piel trasplantadas no condujeron a la formación de tumores, pero el tratamiento redujo significativamente el peso al nacer y la longitud corporal.

"Estamos animados por nuestros resultados y creemos que nuestra terapia de células madre fetales tiene un gran potencial para convertirse en un nuevo tratamiento para el mielomeningocele --dice Umezawa--. Sin embargo, se necesitan estudios adicionales más granes en animales para demostrar que nuestra terapia de células madre fetales promueve a largo plazo la regeneración de la piel y la mejora neurológica de manera segura".

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