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Las células madre, decisivas en la investigación de enfermedades raras

Inmunocitoquímica de cardiomiocitosUn trabajo de investigación en el Hospital Monte Sinaí de Nueva York, en el que participa la investigadora de la UEx, Sonia Mulero, ha identificado a partir de células madre pluripotentes inducidas, una de las proteínas responsable de la hipertrofia cardíaca, un defecto asociado a determinadas enfermedades raras como el síndrome Cardio-Facio-Cutáneo (CFC).

Los resultados de la investigación, publicados en acceso abierto en la revista Stem Cell Reports, pueden ser una opción terapéutica útil para pacientes con hipertrofia cardíaca en síndromes como el cardio-facio-cutáneo u otras etiologías. El síndrome Cardio-Facio-Cutáneo (CFC) es una enfermedad congénita que forma parte de las denominadas RASopatías, un grupo de enfermedades genéticas raras causadas por la alteración de genes de la ruta de señalización celular RAS/MAPK, de ahí su nombre. En esta ruta de señalización, las mutaciones en el gen BRAF representan el 80% de todos los casos de síndrome Cardio-Facio-Cutáneo (CFC).

Los niños afectados por este síndrome tienen problemas cardíacos (malformaciones de las válvulas del corazón, comunicación interauricular y cardiomiopatía hipertrófica), retraso intelectual y de desarrollo, numerosas anomalías cutáneas y rasgos faciales característicos. Su diagnóstico o tratamiento requiere de la intervención multidisciplinar de profesionales debido a la variedad de órganos afectados, y de intervenciones quirúrgicas en el caso de defectos cardíacos. En la actualidad, y gracias a la detección de mutaciones de los genes afectados, es posible mediante análisis genético realizar un diagnóstico diferencial, aunque la investigación para el tratamiento necesita todavía de mucha colaboración y apoyo social.

Estudio con células madre en cardiopatías

Sonia Mulero1La bióloga Sonia Mulero ha trabajado, durante 6 años, con células madre pluripotentes inducidas humanas de pacientes con RASopatías, en el equipo de investigación del pediatra cardiólogo, Bruce Gelb, en el Hospital Monte Sinaí de Nueva York. Sonia Mulero ha creado un modelo in vitro a partir de células madres pluripotentes inducidas de pacientes con el síndrome Cardio-Facio-Cutáneo y mutaciones en el gen BRAF. El 40% de los pacientes con este síndrome y mutaciones en el gen BRAF desarrollan cardiomiopatía hipertrófica y, por ello, este trabajo ofrece muchas posibilidades en la investigación de dianas terapéuticas de esta enfermedad rara. Desde su regreso a España, Sonia Mulero es profesora de Genética en la Facultad de Ciencias en la Universidad de Extremadura y pretende continuar su línea de investigación desarrollada en Estados Unidos.

“Hemos diferenciado las células madre pluripotentes inducidas humanas de pacientes CFC con mutaciones en el gen BRAF, a células del corazón: cardiomiocitos y fibroblastos, y hemos estudiado los fenotipos de estos dos tipos celulares, así como sus interacciones, que explican la cardiomiopatía hipertrófica, que es uno de los defectos cardíacos más frecuente de estos pacientes”, explica Sonia Mulero. Estos científicos han conseguido descifrar el principal responsable que causa este defecto. “Hemos observado que TGF-beta, una proteína secretada por los fibroblastos, participa en la hipertrofia de los cardiomiocitos. Los fibroblastos diferenciados a partir de las células madres inducidas de los pacientes secretan mayor cantidad de TGB-beta afectando la función normal de los cardiomiocitos. Esto es determinante para la búsqueda de medicamentos que bloqueen la actividad de esta proteína", aclara la doctora Mulero.

La investigación con células madre pluripotentes inducidas tiene la ventaja de que al no tratarse de células madre embrionarias se evitan las cuestiones éticas y morales. El descubrimiento de las células madre pluripotentes inducidas se debe al científico japonés Shin'ya Yamanaka, galardonado junto con el británico John Bertrand Gurdon con el premio Nobel de Medicina en 2012. Yamanaka demostró que mediante reprogramación genética es posible que una célula diferenciada de la piel adquiera un fenotipo distinto. Se trata de células que vuelven al estadio inicial de pluripotencialidad, con la capacidad de diferenciarse a a varios tipos celulares  (neuronas, cardiomiocitos…). Sólo es necesario introducir 4 genes (Oct3/4, Sox2, Kfl4 y c-Myc) a una célula adulta para activar la reprogramación y conseguir el estadio de célula madre pluripotente.

Referencia:

Rebecca Josowitz, Sonia Mulero-Navarro, Nelson A. Rodriguez, Christine Falce, Ninette  Cohen, Erik M. Ullian, Lauren A. Weiss, Katherine A. Rauen, Eric A. Sobie, and Bruce D. Gelb. “Autonomous and Non-autonomous Defects Underlie Hypertrophic Cardiomyopathy in BRAF-Mutant hiPSC-Derived Cardiomyocytes”. Stem Cell Reports. 2016 Sep 13; 7(3): 355–369 http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2016.07.018

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