Logran rejuvenecer los órganos de ratones reprogramando sus células

Científicos del Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona han logrado rejuvenecer el páncreas, el hígado, el bazo y la sangre en ratones aplicando un ciclo de reprogramación celular.

El avance, que publica la revista 'Aging Cell', lo han llevado a cabo investigadores del laboratorio de Plasticidad Celular y Enfermedad del IRB Barcelona, liderados por Manuel Serrano, que han observado "cambios significativos" en los órganos de los ratones de laboratorio tras reprogramarles células.

"El objetivo de este trabajo fue identificar los procesos iniciales de la reprogramación in vivo y del rejuvenecimiento celular para identificar aquellos en los que se pueda intervenir en estudios futuros, ya sea a través de fármacos o bien a nivel nutricional", ha explicado Serrano.

El científico ha recordado que todos los tejidos del organismo se caracterizan por tener un tipo de células muy especializadas, como las neuronas o las células musculares, cuya identidad se consideraba inamovible, hasta que el investigador japonés Shinya Yamanaka encontró la manera de cambiar la identidad de las células, es decir, reprogramarlas, introduciendo en ellas altos niveles de cuatro proteínas, llamadas "factores de Yamanaka" (OCT4, SOX2, KLF4 y MYC).

Aunque estas proteínas pueden encontrarse en algunas células, es la presencia simultánea de altos niveles de las cuatro proteínas lo que es capaz de cambiar la identidad de las células.

Esta técnica permite partir de células de un paciente que sean fáciles de obtener, como las de la piel, y convertirlas en otras que son muy difíciles o imposibles de conseguir como células cardíacas o neuronas, que luego se pueden usar para aplicaciones de terapia celular.

En 2013, María Abad y Manuel Serrano ya lograron repetir la reprogramación celular en el interior de animales de experimentación, es decir, sin necesidad de extraer las células de partida, reprogramarlas in vitro y luego volver a implantarlas.

Sin embargo, esta reprogramación produjo importantes desajustes en los tejidos, que acabaron generando tumores, característicos del estado embrionario, llamados teratomas, aunque abrió la puerta a estudiar la reprogramación directamente en animales.

Tres años después, Juan Carlos Izpisúa-Belmonte observó en su laboratorio de La Jolla (California) que si se iniciaba la reprogramación en animales y se interrumpía a mitad del proceso, las células volvían a su identidad inicial, lo cual evitaba los desajustes celulares y los teratomas.

Izpisúa-Belmonte observó que, cuando este proceso de reprogramación parcial y reversible se repetía durante múltiples ciclos, el resultado final era un rejuvenecimiento celular que afectaba a todo el organismo, haciendo que los ratones fueran más sanos y resistentes a las enfermedades.

Ahora, esta investigación ha estudiado los efectos de un único ciclo de estimulación de los factores de Yamanaka para poder definir mejor los mecanismos implicados y ver los cambios que suceden durante el envejecimiento en el metabolismo, la expresión de los genes y el estado del ADN de las células, y cómo estos cambios son parcialmente revertidos por la reprogramación.

"Queríamos estudiar los efectos iniciales del proceso de rejuvenecimiento y ha sido una grata sorpresa observar mejoras tan evidentes a nivel molecular, sobre todo en el páncreas", ha exclamado la investigadora del IRB Dafni Chondronasiou.

En esta investigación también han colaborado el Instituto de Investigación Oncológica del Hospital Vall d'Hebron, la Universidad de Oviedo, el CSIC, el Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA), el Instituto Gustave Roussy de París y el Instituto Babraham de Cambridge (Reino Unido).