Los investigadores del Wellcome Trust Sanger Institute y sus colaboradores han creado células madre de potencial expandido (EPSC) en ratones, por primera vez, que tienen un mayor potencial de desarrollo que las líneas de células madre actuales. Estas células madre tienen las características de las primeras células del embrión en desarrollo, y puede convertirse en cualquier tipo de célula.

Publicado hoy en Naturaleza Los métodos utilizados también podrían ayudar a producir líneas de células madre similares a partir de humanos y otras especies de mamíferos. incluidos aquellos como cerdos o vacas donde las líneas de células madre embrionarias aún no están disponibles.

Los investigadores también creen que su estudio podría tener implicaciones para la medicina regenerativa humana y para comprender el aborto espontáneo y los trastornos del desarrollo.

Las células madre tienen la capacidad de convertirse en otros tipos de células, y las líneas de células madre existentes ya son extremadamente útiles para la investigación del desarrollo, enfermedad y tratamientos. Sin embargo, Los dos tipos de líneas de células madre actualmente disponibles, las células madre embrionarias (ES) y las células madre pluripotentes inducidas (iPS), tienen ciertas limitaciones. Actualmente no es posible que formen todos los tipos de células, ya que están excluidas del desarrollo de ciertos linajes celulares.

Para descubrir nuevas células madre para su uso en investigación y medicina regenerativa, los investigadores crearon una forma de cultivar células desde la etapa más temprana de desarrollo, cuando el óvulo fertilizado solo se ha dividido en 4 u 8 células que todavía se considera que retienen algo de totipotencia, la capacidad de producir todo tipo de células. Su hipótesis era que estas células deberían estar menos programadas que las células madre embrionarias, que se toman de la etapa de desarrollo de alrededor de 100 células, llamada blastocisto. Cultivaron estas células tempranas en una condición de crecimiento especial que inhibió las señales y vías de desarrollo clave.

Los científicos descubrieron que sus nuevas células cultivadas conservaban las características de desarrollo deseadas de las primeras células y las llamaron Células Madre de Potencial Expandido (EPSC). En tono rimbombante, También pudieron reprogramar células ES de ratón y células iPS en la nueva condición y crear EPSC a partir de estas células. retroceder el reloj de desarrollo hasta el tipo de célula más antiguo.

Dr. Pentao Liu, investigador principal de este proyecto, del Wellcome Trust Sanger Institute y miembro del cuerpo docente afiliado del Wellcome Trust-MRC Stem Cell Institute, Universidad de Cambridge, dijo:"La celda más antigua es como una hoja de papel en blanco, en teoría, debería tener el mayor potencial de desarrollo. Esta es la primera vez que han sido posibles líneas de células madre estables de estas primeras células de ratón, y vemos que, de hecho, conservan las características moleculares del embrión de 4-8 células y pueden convertirse en cualquier tipo de célula ".

A medida que un óvulo fertilizado se convierte en un blastocisto, produce células que formarán el embrión, de donde provienen las células madre embrionarias, y otros dos tipos de células que se convertirán en la placenta o el saco vitelino. Es posible establecer tres tipos diferentes de células madre, incluidas las células madre embrionarias, a partir de estos tres tipos de células en el blastocisto. Las EPSC son las primeras células madre que pueden producir los tres tipos de células madre de blastocisto, lo que les da un potencial de desarrollo mucho mayor.

Dr. Jian Yang, primer autor del artículo del Wellcome Trust Sanger Institute, dijo:"Las EPSC brindan una plataforma para estudiar las células embrionarias tempranas en detalle a nivel molecular para comprender el desarrollo, no solo en el mouse, pero finalmente en el futuro en humanos. Este nuevo método de producción de células madre podría ser de gran ayuda para estudiar el desarrollo, generar células humanas funcionales de manera más eficiente, e investigar tratamientos para problemas del embarazo como preeclampsia y abortos espontáneos ".

Profesor Hiro Nakauchi, un coautor del artículo de la Universidad de Stanford, dijo:"Este es un logro fantástico, trabajando con las primeras células, Este estudio ha creado líneas de células madre que pueden formar tanto células embrionarias como todas las extraembrionarias. Los métodos y los conocimientos de este estudio en ratones podrían usarse para ayudar a establecer cultivos de células madre similares de otras especies de mamíferos. incluidos aquellos en los que aún no se dispone de líneas celulares ES o iPS. La investigación también tiene grandes implicaciones para la medicina regenerativa humana, ya que las células madre con un potencial de desarrollo mejorado abren nuevas oportunidades. Es fundamental realizar más investigaciones en esta área, para que podamos explorar adecuadamente el potencial de estas células ".