Una investigació sobre el Parkinson publicada en Nature, en la qual ha participat l'equip del doctor Juan Carlos Izpisúa, obri la porta a nous enfocaments terapèutics.
L'estudi de les cèl·lules mare ajuda a entendre com una mutació genètica
és responsable de les manifestacions simptomàtiques d'una malaltia, i
al mateix temps, aporta noves pistes per a la identificació de quins són
els mecanismes cel·lulars que condueixen a les alteracions motores.
Mitjançant la reprogramació de cèl·lules de la pell de pacients de Parkinson, que presenten una mutació específica, investigadors del Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB) i del Laboratori d'Expressió Gènica del Salk Institute a Califòrnia, han identificat que el dany en el nucli de les cèl·lules mare neurales juga un paper important durant la malaltia de Parkinson. Els resultats, publicats on line en la revista Nature, poden conduir a noves formes de diagnosticar i tractar la malaltia.
Els científics van descobrir que una mutació en el gen que produeix l'enzim LRRK2, identificada fins ara responsable de casos familiars i esporàdics de la malaltia de Parkinson, altera la morfologia de la membrana que envolta el nucli de les cèl·lules mare neurales. Aquest dany en l'arquitectura nuclear condueix a la destrucció d'aquestes cèl·lules, així com a la seua capacitat per a generar noves neurones funcionals, incloent les cèl·lules responsables de produir dopamina.
Els investigadors van contrastar els resultats trobats en el laboratori amb mostres de cervell post-mortem de pacients amb malaltia de Parkinson i van trobar que aquests presentaven la mateixa alteració en la membrana nuclear.
Mitjançant la reprogramació de cèl·lules de la pell de pacients de Parkinson, que presenten una mutació específica, investigadors del Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB) i del Laboratori d'Expressió Gènica del Salk Institute a Califòrnia, han identificat que el dany en el nucli de les cèl·lules mare neurales juga un paper important durant la malaltia de Parkinson. Els resultats, publicats on line en la revista Nature, poden conduir a noves formes de diagnosticar i tractar la malaltia.
Els científics van descobrir que una mutació en el gen que produeix l'enzim LRRK2, identificada fins ara responsable de casos familiars i esporàdics de la malaltia de Parkinson, altera la morfologia de la membrana que envolta el nucli de les cèl·lules mare neurales. Aquest dany en l'arquitectura nuclear condueix a la destrucció d'aquestes cèl·lules, així com a la seua capacitat per a generar noves neurones funcionals, incloent les cèl·lules responsables de produir dopamina.
Els investigadors van contrastar els resultats trobats en el laboratori amb mostres de cervell post-mortem de pacients amb malaltia de Parkinson i van trobar que aquests presentaven la mateixa alteració en la membrana nuclear.
El descobriment ajuda a explicar per què la malaltia de Parkinson, que
tradicionalment s'ha associat amb la pèrdua de neurones que produeixen
dopamina i alteracions motores, podria presentar a més de disfuncions
motores, altres manifestacions no motores, tals com la depressió i
l'ansietat", assenyala Juan Carlos Izpisúa, director del *CMR[B], qui
ha dirigit l'equip d'investigació. "El nostre treball identifica la
degeneració del nucli com un factor prèviament desconegut en la malaltia
de Parkinson."
Encara que els investigadors diuen que encara no saben si aquestes alteracions en la membrana nuclear de cèl·lules mare neurales causen la malaltia de Parkinson o són una conseqüència d'ella, indiquen que aquest descobriment podria oferir pistes sobre la possibilitat de generar nous enfocaments terapèutics.
Per exemple, durant l'estudi dut a terme per Izpisúa, s'han utilitzat tecnologies d'edició gènica per a corregir la mutació en les cèl·lules mare neurales dels pacients. Aquesta correcció genètica repara el dany de l'embolcall nuclear, i millora la supervivència i funcionament de les cèl·lules mare neurales.
De la mateixa manera, aquests estudis han demostrat que és possible reparar químicament el dany de l'embolcall nuclear de les cèl·lules mare neurales, corroborant els resultats observats amb la correcció genètica. "Aquesta troballa obri la porta per al tractament farmacològic dels pacients amb la malaltia de Parkinson que presenten aquesta mutació genètica. De la mateixa manera, els assajos clínics actuals exploren la possibilitat del trasplantament de cèl·lules mare neurales, així com la seua posterior diferenciació amb la finalitat de compensar el dèficit de dopamina. El nostre treball proporciona una plataforma excepcional per al desenvolupament d'assajos similars amb cèl·lules de pacients una vegada corregides ", assenyala Izpisúa.
El nou descobriment “podria ajudar a l'entorn clínic a millorar el diagnòstic d'aquesta forma de la malaltia de Parkinson”. De la mateixa manera Izpisúa matisa que "Les observacions realitzades en mostres de pacients, tals com els paràmetres de deformació nuclear, es podrien afegir al conjunt de factors que es tenen en compte a l'hora d'efectuar el diagnòstic de la malaltia de Parkinson”.
L'equip d'investigació, que inclou a científics de Xina, de la Universitat de Califòrnia, Sant Diego, i del Scripps Research Institute, van fer els seus descobriments utilitzant cèl·lules mare de pluripotencia induïda (iPS). Aquestes cèl·lules són similars a les cèl·lules mare, tals com les cèl·lules mare embrionàries, però es deriven en el laboratori a partir de cèl·lules adultes. La generació d'aquestes cèl·lules ha generat expectatives en la comunitat biomèdica, a causa de la seua aplicació en teràpies de trasplantament -ja que poden transformar-se en el laboratori en el teixit afecte que necessita ser reemplaçat- així com per la seua utilitat per a la investigació, apunta Izpisúa.
"Podem modelar la malaltia utilitzant aquestes cèl·lules en formes que no són possibles amb els mètodes tradicionals d'investigació, tals com l'ús de línies cel·lulars establides, cultius primaris i models animals", explica Izpisúa.
En aquest estudi, els investigadors van utilitzar cèl·lules procedents de la pell de pacients amb la malaltia de Parkinson que presentaven la mutació en el gen LRRK2, posteriorment les van transformar a cèl·lules mare iPS que van ser diferenciades a cèl·lules mare neurales.
D'aquesta manera, Izpisúa ha pogut generar un model cel·lular que mimetitza el que ocorre quan les cèl·lules mare neurales envelleixen, “hem trobat que en aquesta forma de malaltia de Parkinson, les cèl·lules mare neurales més velles mostren cada vegada més deformació de la membrana i l'arquitectura nuclear. Açò significa que, amb el temps, la mutació en el gen LRRK2, afecta al nucli de les cèl·lules mare neurales, la qual cosa dificulta tant la seua supervivència com la seua capacitat per a produir noves neurones funcionals", explica Izpisúa.
"És la primera vegada, al nostre entendre, que es pot relacionar la mutació en l'enzim LRRK2 amb alteracions en cèl·lules mare neurales en la malaltia de Parkinson ", afig. "Abans del desenvolupament de la tecnologia de reprogramació, els estudis sobre cèl·lules mare neurales humanes eren difícils de realitzar perquè aquestes s'havien d'aïllar a partir del cervell d'aquests pacients".
El Dr. Izpisúa Belmonte especula que l'existència de cèl·lules mare neurales disfuncionals degudes a la mutació en l'enzim LRRK2, podria estar relacionada amb altres problemes de salut associats amb aquesta forma de la malaltia de Parkinson, tals com la depressió, l'ansietat i la incapacitat per a detectar olors.
Finalment, l'estudi mostra que “les tecnologies de reprogramació cel·lular resulten essencials per a poder modelar malalties, així com per a l'estudi de les diferents afeccions causades per l'envelliment”, explica Izpisúa.
Altres investigadors que han col·laborat en l'estudi: Guang-Hui Liu, Jing Qu, Keiichiro Suzuki, Emmanuel Nivet, Mo Li, Nuria Montserrat, Fei Yi, Xiuling Xu, Sergio Ruiz, Weiqi Zhang, Bing Ren, Ulrich Wagner, Audrey Kim, Ying Li, April Goebl, Jessica Kim, Rupa Devi Soligalla, Ilir Dubova, James Thompson, John Iots III, Concepción Rodríguez Esteban, i Ignacio Sancho-Martínez .
La investigació va tenir el suport de la Glenn Foundation for Medical Research, la G. Harold and Leila I. Mathers Charitable Foundation, Sanofi, The Califòrnia Institute of Regenerative Medicine, Ellison Medical Foundation and Lleona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, MINECO i de la Fundació Cellex.
Encara que els investigadors diuen que encara no saben si aquestes alteracions en la membrana nuclear de cèl·lules mare neurales causen la malaltia de Parkinson o són una conseqüència d'ella, indiquen que aquest descobriment podria oferir pistes sobre la possibilitat de generar nous enfocaments terapèutics.
Per exemple, durant l'estudi dut a terme per Izpisúa, s'han utilitzat tecnologies d'edició gènica per a corregir la mutació en les cèl·lules mare neurales dels pacients. Aquesta correcció genètica repara el dany de l'embolcall nuclear, i millora la supervivència i funcionament de les cèl·lules mare neurales.
De la mateixa manera, aquests estudis han demostrat que és possible reparar químicament el dany de l'embolcall nuclear de les cèl·lules mare neurales, corroborant els resultats observats amb la correcció genètica. "Aquesta troballa obri la porta per al tractament farmacològic dels pacients amb la malaltia de Parkinson que presenten aquesta mutació genètica. De la mateixa manera, els assajos clínics actuals exploren la possibilitat del trasplantament de cèl·lules mare neurales, així com la seua posterior diferenciació amb la finalitat de compensar el dèficit de dopamina. El nostre treball proporciona una plataforma excepcional per al desenvolupament d'assajos similars amb cèl·lules de pacients una vegada corregides ", assenyala Izpisúa.
El nou descobriment “podria ajudar a l'entorn clínic a millorar el diagnòstic d'aquesta forma de la malaltia de Parkinson”. De la mateixa manera Izpisúa matisa que "Les observacions realitzades en mostres de pacients, tals com els paràmetres de deformació nuclear, es podrien afegir al conjunt de factors que es tenen en compte a l'hora d'efectuar el diagnòstic de la malaltia de Parkinson”.
L'equip d'investigació, que inclou a científics de Xina, de la Universitat de Califòrnia, Sant Diego, i del Scripps Research Institute, van fer els seus descobriments utilitzant cèl·lules mare de pluripotencia induïda (iPS). Aquestes cèl·lules són similars a les cèl·lules mare, tals com les cèl·lules mare embrionàries, però es deriven en el laboratori a partir de cèl·lules adultes. La generació d'aquestes cèl·lules ha generat expectatives en la comunitat biomèdica, a causa de la seua aplicació en teràpies de trasplantament -ja que poden transformar-se en el laboratori en el teixit afecte que necessita ser reemplaçat- així com per la seua utilitat per a la investigació, apunta Izpisúa.
"Podem modelar la malaltia utilitzant aquestes cèl·lules en formes que no són possibles amb els mètodes tradicionals d'investigació, tals com l'ús de línies cel·lulars establides, cultius primaris i models animals", explica Izpisúa.
En aquest estudi, els investigadors van utilitzar cèl·lules procedents de la pell de pacients amb la malaltia de Parkinson que presentaven la mutació en el gen LRRK2, posteriorment les van transformar a cèl·lules mare iPS que van ser diferenciades a cèl·lules mare neurales.
D'aquesta manera, Izpisúa ha pogut generar un model cel·lular que mimetitza el que ocorre quan les cèl·lules mare neurales envelleixen, “hem trobat que en aquesta forma de malaltia de Parkinson, les cèl·lules mare neurales més velles mostren cada vegada més deformació de la membrana i l'arquitectura nuclear. Açò significa que, amb el temps, la mutació en el gen LRRK2, afecta al nucli de les cèl·lules mare neurales, la qual cosa dificulta tant la seua supervivència com la seua capacitat per a produir noves neurones funcionals", explica Izpisúa.
"És la primera vegada, al nostre entendre, que es pot relacionar la mutació en l'enzim LRRK2 amb alteracions en cèl·lules mare neurales en la malaltia de Parkinson ", afig. "Abans del desenvolupament de la tecnologia de reprogramació, els estudis sobre cèl·lules mare neurales humanes eren difícils de realitzar perquè aquestes s'havien d'aïllar a partir del cervell d'aquests pacients".
El Dr. Izpisúa Belmonte especula que l'existència de cèl·lules mare neurales disfuncionals degudes a la mutació en l'enzim LRRK2, podria estar relacionada amb altres problemes de salut associats amb aquesta forma de la malaltia de Parkinson, tals com la depressió, l'ansietat i la incapacitat per a detectar olors.
Finalment, l'estudi mostra que “les tecnologies de reprogramació cel·lular resulten essencials per a poder modelar malalties, així com per a l'estudi de les diferents afeccions causades per l'envelliment”, explica Izpisúa.
Altres investigadors que han col·laborat en l'estudi: Guang-Hui Liu, Jing Qu, Keiichiro Suzuki, Emmanuel Nivet, Mo Li, Nuria Montserrat, Fei Yi, Xiuling Xu, Sergio Ruiz, Weiqi Zhang, Bing Ren, Ulrich Wagner, Audrey Kim, Ying Li, April Goebl, Jessica Kim, Rupa Devi Soligalla, Ilir Dubova, James Thompson, John Iots III, Concepción Rodríguez Esteban, i Ignacio Sancho-Martínez .
La investigació va tenir el suport de la Glenn Foundation for Medical Research, la G. Harold and Leila I. Mathers Charitable Foundation, Sanofi, The Califòrnia Institute of Regenerative Medicine, Ellison Medical Foundation and Lleona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, MINECO i de la Fundació Cellex.
El pròxim 20 de setembre, tindrà lloc en la ciutat de Segòvia el
lliurament de premis de la X edició del concurs "Explica'ns-ho... amb
Art" organitzat per la Federació Espanyola de *Párkinson i la Fundació
*Medtronic. Totes aquelles persones que vulguen veure les obres
gràfiques que entren en el concurs, podran visitar-les en la mostra que
es podrà visitar des del dia 10 fins al 23 de setembre en la Sala
Expressa 2 del Centre Cultural La Presó de Segòvia.
