Enseñando a regenerar las células madre de la sangre

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Fotografías de altofotografías de gran aumento (fila superior) de la médula ósea de ratones 10 días después de la exposición a la radiación ilustran que el tratamiento con PTN mejora la recuperación del sistema sanguíneo y que el co-tratamiento con un inhibidor de la vía de Ras bloquea este beneficio. La fila inferior demuestra que los ratones de control irradiados (a la izquierda) presentan un agotamiento de las células madre sanguíneas (ckit+sca-1+) a los 10 días de la exposición a la radiación, pero el tratamiento con PTN acelera la recuperación de las células madre sanguíneas. Imagen: Cortesía del Dr. John P. Chute

Científicos de la UCLA han demostrado cómo una proteína única en la médula ósea humana puede impulsar a las células madre a reparar nuestro sistema sanguíneo tras una lesión. El descubrimiento ofrece una hoja de ruta que podría conducir a tratamientos de radiación y quimioterapia más eficaces para las personas con cáncer y otras enfermedades relacionadas con la sangre.

Las células madre hematopoyéticas fueron clave en el nuevo estudio. Los científicos llevan mucho tiempo investigando las células madre hematopoyéticas, que tienen la capacidad de convertirse en cualquier otro tipo de célula sanguínea, como los glóbulos rojos o los blancos, para tratar de entender cómo la médula ósea las regula y les da instrucciones para regenerarse y repararse.
En investigaciones anteriores, el Dr. John P. Chute, profesor de hematología y oncología radioterápica, descubrió que las células endoteliales -las que forman el revestimiento de los vasos sanguíneos de nuestra médula ósea- desempeñan un papel fundamental a la hora de indicar a las células madre hematopoyéticas cómo renovarse y repararse. Su teoría es que, tras una lesión u otro tipo de estrés en nuestro cuerpo, el sistema sanguíneo en su conjunto se beneficia, ya que la actividad en la médula ósea impulsa directamente a las células madre para promover y acelerar la recuperación. En el nuevo estudio, el Dr. Chute y sus colegas se basaron en su trabajo anterior para identificar una nueva proteína llamada pleiotrofina (PTN). Descubrieron que la proteína se une a las células madre hematopoyéticas y que es este proceso el que activa las células madre de la sangre para estimular la recuperación de todo nuestro sistema sanguíneo.

El equipo del Dr. Chute llevó a cabo experimentos en modelos de ratón para administrar PTN después de una dosis de radiación normalmente letal. Descubrieron que las células madre hematopoyéticas y el sistema sanguíneo se recuperaban más rápidamente con la pleiotrofina que sin ella, y en dos tercios de los casos el animal sobrevivía. Además, encontraron que cuando hicieron lo contrario – bloqueando realmente la PTN y por lo tanto impidiendo su funcionamiento – las células madre de la sangre no vieron ninguna ventaja en la recuperación. Esto sugiere fuertemente que la proteína es clave para acelerar la recuperación del sistema sanguíneo.

«Ahora hemos descubierto el mecanismo por el cual la pleiotrofina puede instruir a las células madre sanguíneas para que se regeneren», dice el Dr. Chute, que es miembro del Centro Eli y Edythe Broad de Medicina Regenerativa e Investigación de Células Madre de la UCLA. «Al modelarlo para su uso potencial en pacientes humanos, esto abre la puerta a tremendas posibilidades terapéuticas».

El Dr. Chute y su equipo están llevando a cabo actualmente un ensayo clínico de fase I con el objetivo de acelerar la recuperación de los pacientes sometidos a todo tipo de radiación y quimioterapia, así como de disminuir los retrasos entre tratamientos.

«La pleiotrofina interviene en la regeneración hematopoyética a través de la activación de RAS», Journal of Clinical Investigation, 24 de septiembre de 2014