Convierten células nai humanas en células pulmonares funcionales

Radiografía de un paciente fumador.
Investigadores do Centro Médico da Universidade de Columbia (CUMC, nas súas siglas en inglés), en Nova York, Estados Unidos, lograron transformar células nai humanas en células de pulmón e vías respiratorias funcionales. O avance, publicado en Nature Biotechnology, ten potencial significativo para o estudo de enfermidades pulmonar, a detección de fármacos, estudar o desenvolvemento do pulmón humano e, en última instancia, xerar tecido pulmonar para trasplante.

Segundo o líder do estudo, Hans-Willem Snoeck, profesor de Microbiología e Inmunología e afiliado co Centro de Columbia para a Inmunología Traslacional e a Inciativa de Células Nai en Columbia, destacou o "relativo éxito" na transformación das células nai humanas en células do corazón, beta do páncreas, intestinais, do fígado e nerviosas, abrindo todo tipo de posibilidades para a medicina regenerativa. "Agora somos finalmente capaces de facer células pulmonares e das vías respiratorias", afirmou, algo que considera "importante" porque os trasplantes de pulmón teñen un pronóstico particularmente malo. Aínda que aínda faltan moitos anos para calquera aplicación clínica deste logro, entende que se pode empezar a pensar en facer trasplantes pulmonares autólogos, é dicir, trasplantes que usan as propias células da pel dun paciente para xerar tecido pulmonar funcional.

A investigación baséase no descubrimento do doutor Snoeck en 2011 dun conxunto de factores químicos que poden converter células embrionarias (É) ou células nai pluripotentes inducidas (iPS) humanas en células do endodermo do intestino anterior, precursor das células do pulmón e as vías respiratorias. As células iPS humanas parécense moito ás células nai embrionarias humanas, pero xéranse a partir de células da pel, persuadíndoas para ralentizar o seu desenvolvemento. As células iPS humanas poden ser estimuladas para diferenciarse en células especializadas, ofrecendo aos investigadores unha alternativa ás células nai embrionarias humanas.

No estudo actual, Snoeck e os seus colegas atoparon novos factores que poden completar a transformación de É humanas ou células iPS en células epiteliales de pulmón funcionales (células que cobren a superficie do pulmón). O equipo viu que as células resultantes expresan marcadores de polo menos seis tipos de células epiteliales de pulmón e das vías respiratorias, en particular os marcadores das células epiteliales alveolares de tipo 2. As células de tipo 2 son importantes porque producen surfactante, unha sustancia fundamental para manter os alveolos pulmonares, onde se produce o intercambio gaseoso, e que tamén participan na reparación do pulmón logo de lesións e danos.

Os resultados teñen implicaciones para o estudo de diversas enfermidades pulmonares, como a fibrosis pulmonar idiopática, nas que se pensa que as células tipo 2 do epitelio alveolar xogan un papel central. "Ninguén sabe que causa a enfermidade e non hai xeito de tratala. Grazas a esta tecnoloxía os investigadores serán capaces de crear modelos de laboratorio de fibrosis pulmonar idiopática para estudar a patología a nivel molecular e achar dianas para posibles tratamentos ou curas", resalta Snoeck. Este experto adianta que, a longo prazo, poderíase utilizar esta tecnoloxía para facer un enxerto autólogo de pulmón. "Isto implicaría ter un pulmón dun donante do que eliminar todas as células do pulmón e deixar só o seu andamio e sementar o andamio con novas células de pulmón derivadas do paciente, podendo evitarse así problemas de rexeitamento", desgranó Snoeck, que está investigando este enfoque en colaboración con científicos do Departamento de Ingeniería Biomédica da Universidade de Columbia.