Descubierta una ruta esencial en la reprogramación celular

En 2012, John B. Gurdon y Shinya Yakamana fueron galardonados con el Premio Nobel de Medicina por su descubrimiento sobre cómo las células adultas se podían reprogramar para transformarse en pluripotentes (iPS). Estas células son capaces de comportarse de forma similar a las células madre embrionarias, de ahí su enorme potencial en medicina regenerativa.

No obstante, a pesar de que hay muchos grupos de investigación en todo el mundo que estudian este proceso, de momento sigue sin comprenderse por completo y sin ser del todo eficiente y seguro como para convertirse en la base de una nueva terapia celular.

Ahora, investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona han dado un paso muy importante hacia la comprensión de la reprogramación celular y su eficacia: han descrito el papel clave que desempeña la ruta de señalización Wnt en la transformación de células adultas a células iPS.

“Generalmente, en el proceso de reprogramación celular suelen emplearse factores de transcripción para intentar aumentarlo o disminuirlo. Hemos descubierto que podemos incrementar la eficiencia del proceso inhibiendo la ruta Wnt”, explica Francesco Aulicino, estudiante de doctorado en el grupo de Reprogramación y Regeneración liderado por Maria Pia Cosma y coautor del estudio que acaba de publicarse en Stem Cell Reports.

La ruta de señalización Wnt está formada por una serie de reacciones bioquímicas que se producen en las células. En las ranas o en los lagartos, por ejemplo, estas reacciones son las que permiten que se regeneren las extremidades si los animales sufren alguna herida. Si bien los seres humanos y los mamíferos en general han perdido esta capacidad de regeneración, la ruta Wnt está implicada en numerosos procesos durante el desarrollo embrionario y la fusión celular, y también durante la reprogramación.

Estos investigadores han estudiado cómo se comporta la ruta Wnt durante todo el proceso de transformación de una célula adulta en iPS, algo que suele durar unas dos semanas. Es un proceso muy dinámico, en el que se producen oscilaciones en la activación de la ruta (que no está activada todo el tiempo). “Hemos visto que hay dos fases y que en cada una de ellas Wnt cumple una función distinta. Y hemos demostrado que inhibiendo la ruta al principio del proceso y activándola al final podemos aumentar la eficiencia de la reprogramación y obtener un número mayor de células pluripotentes”, indica Ilda Theka, también estudiante de doctorado en el grupo de Cosma y coautora.

Convertir el proceso en más eficiente

Para controlar de forma artificial la ruta, los expertos han empleado un inhibidor de la secreción de Wnt, la molécula Iwp2, la cual no altera de forma definitiva las células, algo que otras investigaciones en reprogramación que usan otros factores aún no han podido conseguir. También han observado que el momento exacto en que se activa la ruta Wnt es crucial. Si se activa demasiado pronto, las células empiezan a diferenciarse, por ejemplo en neuronas o en células endodérmicas, y no se reprograman.

“Es un avance muy importante y novedoso en el ámbito de la reprogramación celular, porque hasta ahora era un proceso sumamente ineficiente. Hay muchos grupos que están intentando entender el mecanismo por el que las células adultas se convierten en pluripotentes y qué es aquello que bloquea ese proceso y hace que solo un porcentaje bajo de células acabe reprogramándose. Nosotros aportamos información sobre por qué ocurre eso”, considera Theka.

Este trabajo abre la puerta a nuevos avances en medicina regenerativa y también arroja luz sobre determinados tipos de tumores en que la ruta Wnt está implicada. Otros laboratorios trabajan también para encontrar nuevas maneras de aumentar la eficacia para inducir la pluripotencia en estas células. Es el caso del laboratorio de Células madre hematopoyéticas, transdiferenciación y reprogramación, liderado por Thomas Graf, donde trabajan con células madre plurioptentes inducidas (iPS).