Aquest enfocament basat en cèl·lules mare regenerarà ferides a la pell sana

Les persones amb cremades greus, escarras o malalties cròniques com la diabetis tenen risc de desenvolupar ferides conegudes com úlceres cutànies, que poden estendre's a través de múltiples capes de la pell.

A més de ser extremadament dolorós, aquestes ferides poden provocar infeccions o amputacions greus, de vegades mortals. Normalment, aquestes úlceres són tractades mitjançant el trasplantament quirúrgic de la pell existent per cobrir la ferida. No obstant això, quan l'úlcera és especialment gran, pot ser un repte empeltar prou pell. En aquests casos, els investigadors poden aïllar les cèl·lules mare de la pell d'un pacient, fer-les créixer al laboratori i tornar-les a traslladar al pacient. Però el procediment consumeix molt de temps, és arriscat per al pacient i no és necessàriament efectiu.

Les taxes de diabetis que augmenten dramàticament només subratllen la necessitat urgent de desenvolupar nous mètodes eficaços per al tractament de les úlceres cutànies.

El meu laboratori a l'Institut Salk se centra a desenvolupar enfocaments basats en cèl·lules mare per reprogramar les cèl·lules d'un tipus a un altre per a la medicina regenerativa.

En un informe a la revista Naturalesa, descrivim una nova tècnica per convertir directament les cèl·lules presents naturalment en una ferida oberta a les noves cèl·lules de la pell reprogramant les cèl·lules ferides a un estat similar a les cèl·lules mare, en què les cèl·lules tornen a un estat anterior i més flexible des del qual poden desenvolupar-se en diferents tipus de cèl·lules.

Un associat d'investigació postdoctoral al meu laboratori, Masakazu Kurita, que té una formació en cirurgia plàstica, sabia que un pas crític en la curació de ferides era la migració de cèl·lules basades en cèl·lules mare, denominades queratinòcits basals, de ferides a la pell properes, intactes.

Els queratinòcits basals són precursors de molts tipus diferents de cèl·lules de la pell. Però les ferides grans i severes com les úlceres cutànies ja no tenen queratinòcits basals. A més, com cicatritzen aquestes ferides, les cèl·lules que es multipliquen a la zona, conegudes com a cèl·lules mesenquimals, estan involucrades principalment en el tancament de la ferida i la inflamació, però no poden reconstruir una pell sana.

Volíem convertir aquestes cèl·lules mesenquimals en queratinòcits basals, sense treure'ls mai del cos.

Per fer-ho, hem comparat els nivells de diferents proteïnes dins dels dos tipus cel·lulars: cèl·lules mesenquimals i queratinòcits, per esbrinar el que els distingeix i esbrinar què hauríem de canviar per reprogramar un tipus de cèl·lula a l'altre.

Hem identificat 55 proteïnes, que anomenem "factors de reprogramació", que poden implicar en la determinació i el manteniment de la identitat cel·lular dels queratinòcits basals. Hem realitzat altres experiments sobre cada factor de reprogramació potencial i reduït la llista fins a quatre factors que transformarien les cèl·lules mesenquimals en queratinòcits basals in vitro en plats de Petri. Aquests queratinòcits formaven llavors totes les cèl·lules presents en una nova pell sana.

Després vam provar la potència d'aquests quatre factors per tractar les úlceres de la pell de ratolins. Només 18 dies després d’aplicar una solució tòpica que contenia aquests quatre factors directament a les úlceres, vam veure que es produïa una curació. Aquests quatre factors van reprogramar les cèl·lules mesenquimals de la ferida en queratinòcits, que després es van convertir en les nombroses cèl·lules que conformen la pell sana, tancant i sanant la nafra. Aquestes cèl·lules van continuar creixent i es van unir a la pell circumdant, fins i tot en úlceres grans. Quan vam examinar els ratolins tres mesos i sis mesos després, vam veure que les cèl·lules de nova generació funcionaven com una pell sana. La pell dels rosegadors es cura diferent de la pell humana, de manera que no hi havia teixit cicatricial visible, tot i que hauria d'haver-hi estat.

Cal treballar més per garantir la seguretat d’aquest enfocament, sobretot a llarg termini, però com a prova inicial del concepte, els resultats són molt prometedors.

Estem optimistes que el nostre enfocament representa una prova inicial de principi per a la regeneració in vivo d’un teixit tridimensional sencer, com la pell, i no només els tipus de cèl·lules individuals. A més de la curació de ferides, el nostre enfocament podria ser útil per reparar els danys a la pell, contrarestar els efectes de l'envelliment i ajudar-nos a entendre millor el càncer de pell.

Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation de Juan Carlos Izpisua Belmonte. Llegiu l'article original aquí.