Convierten células madre humanas en células pulmonares funcionales

Investigadores del Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUMC, en sus siglas en inglés), en Nueva York, Estados Unidos, han logrado transformar células madre humanas en células de pulmón y vías respiratorias funcionales. El avance, publicado en Nature Biotechnology, tiene potencial significativo para el estudio de enfermedades pulmonar, la detección de fármacos, estudiar el desarrollo del pulmón humano y, en última instancia, generar tejido pulmonar para trasplante.

Según el líder del estudio, Hans-Willem Snoeck, profesor de Microbiología e Inmunología y afiliado con el Centro de Columbia para la Inmunología Traslacional y la Inciativa de Células Madre en Columbia, destacó el "relativo éxito" en la transformación de las células madre humanas en células del corazón, beta del páncreas, intestinales, del hígado y nerviosas, abriendo todo tipo de posibilidades para la medicina regenerativa. "Ahora somos finalmente capaces de hacer células pulmonares y de las vías respiratorias", afirmó, algo que considera "importante" porque los trasplantes de pulmón tienen un pronóstico particularmente malo. Aunque todavía faltan muchos años para cualquier aplicación clínica de este logro, entiende que se puede empezar a pensar en hacer trasplantes pulmonares autólogos, es decir, trasplantes que usan las propias células de la piel de un paciente para generar tejido pulmonar funcional.

La investigación se basa en el descubrimiento del doctor Snoeck en 2011 de un conjunto de factores químicos que pueden convertir células embrionarias (ES) o células madre pluripotentes inducidas (iPS) humanas en células del endodermo del intestino anterior, precursor de las células del pulmón y las vías respiratorias. Las células iPS humanas se parecen mucho a las células madre embrionarias humanas, pero se generan a partir de células de la piel, persuadiéndolas para ralentizar su desarrollo. Las células iPS humanas pueden ser estimuladas para diferenciarse en células especializadas, ofreciendo a los investigadores una alternativa a las células madre embrionarias humanas.

En el estudio actual, Snoeck y sus colegas encontraron nuevos factores que pueden completar la transformación de ES humanas o células iPS en células epiteliales de pulmón funcionales (células que cubren la superficie del pulmón). El equipo vio que las células resultantes expresan marcadores de al menos seis tipos de células epiteliales de pulmón y de las vías respiratorias, en particular los marcadores de las células epiteliales alveolares de tipo 2. Las células de tipo 2 son importantes porque producen surfactante, una sustancia fundamental para mantener los alveolos pulmonares, donde se produce el intercambio gaseoso, y que también participan en la reparación del pulmón después de lesiones y daños.

Los resultados tienen implicaciones para el estudio de diversas enfermedades pulmonares, como la fibrosis pulmonar idiopática, en las que se piensa que las células tipo 2 del epitelio alveolar juegan un papel central. "Nadie sabe qué causa la enfermedad y no hay manera de tratarla. Gracias a esta tecnología los investigadores serán capaces de crear modelos de laboratorio de fibrosis pulmonar idiopática para estudiar la patología a nivel molecular y hallar dianas para posibles tratamientos o curas", resalta Snoeck. Este experto adelanta que, a largo plazo, se podría utilizar esta tecnología para hacer un injerto autólogo de pulmón. "Esto implicaría tener un pulmón de un donante del que eliminar todas las células del pulmón y dejar solo su andamio y sembrar el andamio con nuevas células de pulmón derivadas del paciente, pudiendo evitarse así problemas de rechazo", desgranó Snoeck, que está investigando este enfoque en colaboración con científicos del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Columbia.