Regeneración tisular guiada

Las células madre pluripotentes plantean numerosos usos posibles en los campos de la medicina regenerativa y de la modelización de enfermedades. Estas se encuentran tanto en un estado inactivo como en un estado activo o cebado y son conocidas en ratones como células madre embrionarias (CME) y, en un estado de desarrollo más avanzado, como células madre del epiblasto (CMEpi).

Los socios del proyecto MMSR (The molecular mechanism of stem cell self renewal) han estudiado el papel de las proteínas de señalización Wnt en la autorregeneración y en la diferenciación de células madre pluripotentes humanas y de ratón. Las proteínas de señalización Wnt están muy conservadas entre especies, desde la mosca de la fruta hasta los seres humanos, y estas son la base del desarrollo embrionario. Es más, su alteración está relacionada con enfermedades como la sensibilidad a la insulina y el cáncer.

Los investigadores de MMSR realizaron descubrimientos de gran importancia. Las señales Wnt actúan como factores de autorregeneración para las CME y, de hecho, son necesarias para inhibir su diferenciación en CMEpi. Además, la fuente de las proteínas Wnt son las propias CME y, por tanto, regulan la transición desde un estado indiferenciado a un estado primario pluripotencial. Dado que las CME humanas (CMEh) difieren de las CME de ratón y poseen algún grado de pluripotencialidad activada, esto podría ser de gran valor en la reprogramación de células adultas humanas a un estado pluripotencial.

Uno de los principales obstáculos en las aplicaciones terapéuticas de las CMEh es que existe un control limitado de la diferenciación. Los investigadores descubrieron que las señales Wnt endógenas son mediadores velados de la diferenciación inducida por factores de crecimiento, especialmente la Bmp4. Esta proteína pertenece a la familia de proteínas morfogénicas óseas e induce el desarrollo del mesodermo por medio de factores de gastrulación. Sin embargo, la proteína Bmp4 es independiente de la señalización Wnt en la inducción de la diferenciación del trofoblasto, lo que le hace útil para la diferenciación de cualquiera de los dos linajes.

El control total de la diferenciación es posible ya que las señales Wnt endógenas interfieren con la autorregeneración de las CMEh y de las CMEpi de ratón. De hecho, la inhibición Wnt es tan eficaz en la supresión de la diferenciación que no es necesaria la habitual eliminación manual de células diferenciadas, reduciendo así en gran medida el esfuerzo y la experiencia necesarios a la hora de trabajar con las CMEh.

En conjunto, se espera que los resultados del proyecto tengan un impacto en la diferenciación guiada de las CMEh en los campos de la investigación y la terapia con células madre. Este análisis molecular es el primer estudio detallado sobre las dinámicas moleculares de la autorregeneración.