Los científicos por primera vez regeneran partes de la retina y aumentan la función visual con células madre derivadas de la piel
Boston, MA-Científicos del Schepens Eye Research Institute son los primeros para regenerar grandes áreas de retinas dañadas y mejorar la función visual, utilizando células IPS (células madre pluripotentes inducidas) derivado de la piel.
Los resultados de su estudio, publicado en PLoS ONE este mes, una gran promesa para futuros tratamientos y curas para enfermedades como la degeneración macular asociada a la edad, retinitis pigmentaria, la retinopatía diabética y otras enfermedades de la retina que afectan a millones en todo el mundo.
"Estamos muy entusiasmados con estos resultados," dice el Dr. Budd A. Tucker , el primer autor del estudio del. "Mientras que otros investigadores han tenido éxito en la conversión de células de la piel en células madre pluripotentes inducidas (CMPi) y, posteriormente, en las neuronas de la retina, creemos que esta es la primera vez que este grado de reconstrucción de la retina y la restauración de la función visual se ha detectado", añade.
Tucker, quien es actualmente profesor adjunto de Oftalmología en la Universidad de Iowa, Carver College of Medicine, completaron el estudio en el Schepens Eye Research Institute en colaboración con el Dr. Michael J. Young , el investigador principal del estudio, que dirige el centro de medicina regenerativa del Instituto.
Hoy en día, enfermedades como la retinitis pigmentosa (RP) y degeneración macular asociada a la edad (DMAE) son las principales causas de ceguera incurable en el mundo occidental. En estas enfermedades, las células de la retina, también conocido como fotorreceptores, empiezan a morir y con ellos la ojo capacidad de captar la luz y transmitir esta información al cerebro. Una vez destruido, células de la retina, al igual que otras células del sistema nervioso central tienen una capacidad limitada para la regeneración endógena.
"Regeneración de las células madre de este tejido precioso es nuestra mejor esperanza para el tratamiento y algún día curar estos trastornos", dice Young, quien ha estado a la vanguardia de la visión investigación con células madre durante más de una década.
Mientras Tucker, Young y otros científicos comenzaron a aprovechar el potencial de las células madre embrionarias y adultas a principios de la década, el descubrimiento de que células de la piel podrían transformarse en células "pluripotentes", casi idénticos a las células embrionarias, agitó el entusiasmo en la investigación de la visión de la comunidad.
Desde el año 2006 cuando los investigadores en Japón utilizó por primera vez un conjunto de cuatro "factores de transcripción" para señalar células de la piel para convertirse en CMPi, los científicos han estado explorando la visión formas de utilizar esta nueva tecnología. Al igual que las células madre embrionarias, han CMPi ¬ la capacidad de convertirse en cualquier otra célula en el cuerpo, pero no se llena con los aspectos éticos, emocionales y políticos asociados con el uso de tejidos de embriones humanos.
Tucker y jóvenes han cosechado células de la piel de la cola de los ratones fluorescentes rojos. Se utilizaron ratones de color rojo, porque el tejido de color rojo sería fácil hacer un seguimiento cuando se trasplantan a los ojos de ratones enfermos no fluorescente.
Al obligar a estas células para expresar los cuatro factores de transcripción Yamanaka (llamado así por su descubridor), el grupo generó CMPi rojo fluorescente, y con químicos adicionales persuasión, precursores de las células de la retina. fotorreceptores son células precursoras inmaduras que sólo madura en su hábitat natural del ojo.
Dentro de 33 días las células estaban listos para ser trasplantados y se introdujeron en los ojos de un modelo de ratón de la enfermedad de la retina degenerativa.
Debido a una mutación genética, las retinas de los ratones receptores rápidamente degeneran, mueren las células fotorreceptoras y en el momento de la actividad eléctrica del trasplante, según lo detectado por el ERG (electrorretinografía), está ausente.
Dentro de cuatro a seis semanas, los investigadores observaron que el trasplantado "rojo" células habían establecido su residencia en el área apropiada la retina (capa de fotorreceptores) del ojo y había empezado a integrar y se ensamblan para formar sanamente busca tejido de la retina.
Posteriormente, el equipo reexaminados a los ratones con ERG y encontró un aumento significativo en la actividad eléctrica en el tejido de la retina reconstruido recientemente.
De hecho, la cantidad de actividad eléctrica fue de aproximadamente la mitad de lo que cabría esperar en una retina normal. También se llevó a cabo una adaptación oscuro prueba para ver si las conexiones se están realizando entre las células fotorreceptoras nuevos y el resto de la retina. En resumen, el grupo descubrió que mediante la estimulación de las células fotorreceptoras de la recién integrada con la luz que puede detectar una señal en las neuronas aguas abajo, que estuvo ausente en el ojo no tratado otros.
Basándose en los resultados de su estudio, Tucker y jóvenes creen que la cosecha de células de la piel para su uso en la regeneración retiniana es y seguirá siendo un recurso prometedor para el futuro.
Los dos científicos dicen que su próximo paso será llevar esta tecnología en modelos animales grandes de la enfermedad degenerativa de la retina y, finalmente, hacia los ensayos clínicos humanos.
Otros científicos involucrados en el estudio PLoS ONE incluyen In-Hyun Park, Sara D. Qi, Henry J. Klassen, Jiang Caihui, Yao Jing, Redenti Stephen, y George Q. Daley.
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