Transforman las células de la piel en células del corazón maduras

En un artículo publicado este domingo en Nature, investigadores del Instituto de Investigación Médica Sanford-Burnham y la Universidad Johns Hopkin, ambos en Estados Unidos, presentan la creación de células cardiacas maduras gracias a células de la piel de un paciente conseguidas en el laboratorio en un modelo de la enfermedad de displasia arritmogénica del ventrículo derecho/cardiomiopatía (DVDA/C). Una nueva tecnología creada en 2012 por el Premio Nobel Shinya Yamanaka permite generar células del músculo cardíaco a partir de células de la propia piel de un paciente, aunque las células cardíacas recién formadas son en su mayoría inmaduras, lo que planteaba hasta ahora dudas sobre si se pueden usar para imitar una enfermedad que ocurre en la edad adulta.

La mayoría de los pacientes con esta enfermedad cardiaca hereditaria conocida como displasia arritmogénica del ventrículo derecho/ cardiomiopatía (no saben que tienen un problema hasta que llegan a los 20 años, puesto que la falta de síntomas en edades más jóvenes hace que sea muy difícil para los investigadores estudiar cómo evoluciona DAVD/C para desarrollar tratamientos. El modelo se ha creado usando tecnología de Yamanaka y un nuevo método para imitar la madurez haciendo que el metabolismo de las células sea el mismo que en los corazones adultos. "Es difícil demostrar que un modelo de la enfermedad en un plato es clínicamente relevante para una patología de la edad adulta. Podemos recapitular los defectos de esta enfermedad sólo cuando la inducimos como en un metabolismo de un adulto", explica Huei-Sheng Vincent Chen, profesor asociado en Sanford-Burnham y autor principal del estudio

A su juicio, se trata de un avance importante teniendo en cuenta que los síntomas de DAVD/C generalmente no aparecen hasta la edad adulta. "Sin embargo, las células madre con las que estamos trabajando son embriones en la naturaleza", señaló. Para establecer este modelo, Chen trabajó con los cardiólogos Daniel Judge, Joseph Marino y Hugh Calkins, de la Universidad Johns Hopkins University, donde hay uno de los registros más grandes de pacientes con DAVD/C del mundo. "Actualmente no existe tratamiento para prevenir la progresión de la DAVD/C, un raro trastorno que afecta preferentemente a los atletas. Con este nuevo modelo, esperamos que estemos en el camino para desarrollar mejores terapias para esta enfermedad", dijo el profesor asociado y director médico del Centro de cardiopatías hereditarias en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

Para recrear una persona DAVD propia y única en el laboratorio, el equipo primero obtuvo muestras de piel de pacientes con DAVD/C con ciertas mutaciones que se cree que están implicadas en la enfermedad. A continuación se realizó la técnica de Yamanaka: la adición de unas pocas moléculas que vuelvan a marcar el reloj del desarrollo en estas células epiteliales adultas, produciendo similares a las células madre embrionarias pluripotentes inducidas (iPS). Posteriormente, los investigadores lograron que las células iPS produjeran un suministro ilimitado de las células del músculo del corazón de pacientes específicos. Estas células del corazón embrionario se lograron a lo largo de las mutaciones genéticas del paciente original.

Sin embargo, desde hace casi un año el equipo no pudo conseguir las células del músculo del corazón para mostrar cualquier signo de la enfermedad. Finalmente, el equipo descubrió que la madurez metabólica es la clave para la inducción de señales de DAVD/C, una enfermedad de adultos, en las células de tipo embrionario, ya que las células del músculo cardiaco fetal utilizan la glucosa (azúcar) como su fuente primaria de energía, en contraste con las células adultas del músculo cardiaco, que prefieren usar grasa para producir energía, por lo que los investigadores aplicaron varios cócteles para desencadenar este cambio a metabolismo de los adultos en su modelo. Después de más pruebas, descubrieron que el mal funcionamiento metabólico está en el centro de la enfermedad DAVD/C. Por otra parte, el equipo de Chen localizó la pieza final del rompecabezas por la que los pacientes específicos de las células musculares del corazón se comportan como enfermos de DAVD/C: la sobreactivación anormal de una proteína llamada PPAR g, lo que presenta nuevos objetivos farmacológicos potenciales para tratar la patología.