Durante años, los científicos han buscado una
fuente de células del corazón que pueda ser utilizada para estudiar la
función cardiaca en el laboratorio, o para reemplazar el tejido dañado
en pacientes enfermos. Ahora, en un nuevo estudio publicado en 'Cell',
investigadores del Instituto de Investigación Médica Sanford-Burnham, el
Instituto de Investigación Biomolecular Humana, y ChemRegen Inc., en
San Diego (California), han descubierto una molécula que convierte las
células madre en células del corazón.
En el nuevo estudio, el equipo de científicos ha descrito cómo
descubrieron, a través de una gran colección de sustancias químicas, que
la molécula ITD-1 puede ser utilizada para generar un número ilimitado
de nuevas células cardiacas, a partir de células madre.
"La enfermedad cardíaca es la principal causa de muerte en Estados
Unidos. Debido a que no se puede reemplazar la pérdida de músculo
cardíaco, esta condición irreversible conduce a una disminución de la
función cardíaca y, finalmente, a la muerte. La única forma de
reemplazar con eficacia las células del tejido muscular perdido
-llamadas cardiomiocitos- consiste en trasplantar el corazón entero ",
explica el doctor Mark Mercola, de Sanford-Burnham, quien añade que, "el
uso de un fármaco para crear nuevo músculo cardíaco, a partir de
células madre, sería mucho más atractivo que el trasplante de corazón".
Las células madre son importantes, debido a sus dos
características únicas: la de auto-renovarse, y producir más células
madre; y la de diferenciarse, convirtiéndose en otros tipos celulares
más especializados. Para obtener un gran número de un tipo de célula
determinado, como las células del corazón, la parte más difícil es
averiguar las señales que conducen a las células madre a convertirse en
el tipo celular deseado.
Para encontrar una molécula sintética, que algún día podría
conducir a una terapia con medicamentos para regenerar el corazón, el
equipo de Mercola trabajó junto a químicos médicos del Instituto de
Investigación Biomolecular Humana, dirigido por John Cashman. Con la
financiación del Instituto de Medicina Regenerativa de California, los
investigadores utilizaron tecnología robótica sofisticada para probar
metódicamente una gran colección de productos químicos, en busca de uno
que, al ser añadido a las células madre, diese lugar a cardiomiocitos.
El producto ganador fue la molécula ITD-1.
"Esta molécula, en particular, podría ser útil para mejorar la
diferenciación de células madre en un corazón dañado", explica Erik
Willems, investigador en el laboratorio de Mercola, y primer autor del
estudio. Según Willems, "la molécula podría convertirse en la base de un
nuevo fármaco terapéutico para la enfermedad cardiovascular, limitando
la difusión de la cicatriz en la insuficiencia cardíaca, y promoviendo
la formación de nuevo músculo".
Los investigadores descubrieron que ITD-1 bloquea un proceso
celular conocido como señalización TGF-beta. TGF-beta (factor de
crecimiento transformante beta) es una proteína producida por un tipo de
células para influir en los comportamientos de las demás -esta proteína
trabaja desde fuera de la célula, uniéndose a un receptor en la
superficie celular, e iniciando una cascada de señalización intracelular
que hace que los genes se conecten o se desconecten.
La molécula ITD-1 favorece la degradación del receptor de
TGF-beta, inhibiendo así todo el proceso. Con la señalización de
TGF-beta desactivada, las células madre se encaminan hacia la
cardiogénesis. ITD-1 es el primer inhibidor selectivo de la TGF-beta,
por lo que también podría tener aplicaciones en otros muchos procesos
controlados por dicho factor.
Los autores del estudio están ahora están trabajando, con la
compañía de biotecnología de San Diego, ChemRegen, Inc. para transformar
ITD-1 en un fármaco que podría usarse para tratar a los pacientes
cardiacos.