Próxima generación: Marcapasos biológicos
WIKIMEDIA, GUIDO GERDINGLa técnica: Inyectar corazones de cerdo con el gen del factor de transcripción TBX18 convierte las células musculares en células de marcapasos que pueden restaurar los latidos cardíacos perdidos, según un artículo publicado hoy (16 de julio) en Science Translational Medicine. La técnica pronto puede ser aplicable a pacientes que necesitan que les quiten sus propios marcapasos electrónicos.
“Este es un emocionante avance preclínico que acerca a la realidad la perspectiva de un marcapasos biológico” dijo Jonathan Epstein, profesor de investigación cardiovascular en la Universidad de Pensilvania que no participó en el estudio. «El trabajo también es fascinante y prometedor porque muestra que la transdiferenciación o la reprogramación directa, es decir, cambiar un tipo de célula a otro mediante la administración de genes específicos, puede conducir a nuevas terapias médicas antes de lo esperado». agregó.
La importancia: Se han utilizado marcapasos electrónicos para regular a los pacientes’ latidos del corazón durante más de 50 años y son “generalmente muy confiables”…
Los científicos han estado investigando formas de recrear biológicamente las células marcapasos naturales, una colección de células cardíacas especializadas generadoras de impulsos llamadas nódulo sinoauricular. Un enfoque ha sido expresar la proteína TBX18 en células del músculo cardíaco. TBX18 es un factor de transcripción que impulsa el desarrollo de células marcapasos en el embrión vertebrado, pero también puede convertir directamente el músculo cardíaco adulto en células marcapasos. De hecho, dicha reprogramación se ha logrado en el corazón de cobayos, donde se ha demostrado que la expresión de TBX18 restaura la función del marcapasos. Sin embargo, para que tal enfoque sea aplicable a los humanos, la técnica debe ampliarse. Cingolani y sus colegas han recurrido a un mamífero más grande, el cerdo.
Novedades: Doce cerdos tenían sus propios marcapasos naturales destruidos experimentalmente. Luego se les instalaron marcapasos electrónicos de respaldo, pero también recibieron inyecciones de vectores de adenovirus que contenían el gen TBX18 en el músculo cardíaco.
Las células inyectadas adoptaron la morfología y los marcadores del marcapasos. células y, lo que es más importante, actuaba como ellas. Después de solo dos días, los cerdos a los que se les inyectó TBX18 tenían frecuencias cardíacas más altas en comparación con los animales de control, y después de cinco días tenían menos del 1 por ciento de confianza en sus marcapasos electrónicos, mientras que los animales de control confiaban en sus marcapasos electrónicos. entre el 8 y el 40 por ciento de las veces.
Es un trabajo impresionante que muestra una prueba de concepto, en un animal grande, de que podríamos aprovechar el potencial para convertir una célula en otra para curar la enfermedad, dijo Deepak Srivastava, director de familias más jóvenes del Instituto Gladstone de Enfermedades Cardiovasculares, quien tampoco participó en el estudio.
Los marcapasos reprogramados exhibieron aumentos y descensos naturales en la frecuencia cardíaca durante los ciclos diurno y nocturno. así como el aumento de la frecuencia cardíaca durante el ejercicio físico. Estamos muy entusiasmados con eso, dijo Cingolani, porque creemos que podemos recrear la función normal del marcapasos en lugar de arreglar algo artificialmente. Los dispositivos electrónicos, dijo, realmente no pueden seguir la fisiología humana.
Necesita mejorar: El equipo monitoreó a los cerdos durante dos semanas después de las inyecciones y descubrió que la actividad de las células del marcapasos inducidas alcanzó su punto máximo en el día ocho y luego disminuyó lentamente. Esto no fue una sorpresa porque las células infectadas con adenovirus tienden a eliminarse del cuerpo, explicó Cingolani.
Tal reprogramación a corto plazo estaría bien para los pacientes que requieren una alternativa temporal a los dispositivos electrónicos, como los que se someten a Tratamiento de infecciones relacionadas con marcapasos. De hecho, Cingolani dijo que mientras desarrollaba la técnica, el objetivo de su equipo era centrarse en estos pacientes de alto riesgo. Pero para la reprogramación a largo plazo sería necesario un vector alternativo.
El potencial de este tipo de marcapasos biológicos es indiscutiblemente atractivo. Pero, dijo Epstein, no olvidemos cuán verdaderamente sobresalientes son los marcapasos electrónicos. Para la mayoría de los pacientes, este documento no debería alentarlos a buscar una alternativa biológica a su dispositivo en el corto plazo».
YF. Hu et al., Marcapasos biológico creado por reprogramación somática mínimamente invasiva en cerdos con bloqueo cardíaco completo, Science Translational Medicine, 6:245ra94, 2014.
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