Los descubrimientos de células madre tienen potencial para mejorar el tratamiento del cáncer
Células precursoras hematopoyéticas: promielocitos en el centro, dos metamielocitos a su lado y células en banda de un aspirado de médula ósea. Crédito: Bobjgalindo/Wikipedia
Dos descubrimientos recientes realizados por científicos de células madre en Cedars-Sinai pueden ayudar a que el tratamiento contra el cáncer sea más eficaz y reducir el tiempo que tardan las personas en recuperarse de la radiación y la quimioterapia.
En el primer estudio, publicado en la revista Blood, los investigadores descubrieron una proteína expresada por las células madre sanguíneas que podría ayudar a identificar, estudiar y distribuir las células para los tratamientos.
«Demostramos que esto La proteína syndecan-2 identifica las células madre sanguíneas primitivas y regula la función de las células madre», dijo el Dr. John Chute, director de la División de Hematología y Terapia Celular de Cedars-Sinai y autor principal del estudio.
Las células madre sanguíneas se encuentran en pequeñas cantidades en la médula ósea y en la sangre periférica, del tipo que circula por el corazón, las arterias, los capilares y las venas. Estas células madre son de interés para los científicos porque producen todas las células sanguíneas y las células inmunitarias del cuerpo. Se utilizan en el tratamiento curativo de personas con leucemia y linfoma.
Este enfoque se enfrenta a un gran desafío: las células madre hematopoyéticas constituyen menos del 0,01 % de las células de la médula ósea y la sangre periférica, y hay todavía no es una buena manera de separarlos de otras células. Esto significa que cuando las personas reciben infusiones de médula ósea y células de sangre periférica, obtienen una pequeña cantidad de células madre que son terapéuticas junto con muchas otras células que no lo son.
Para estudiar este fenómeno, los investigadores en el laboratorio Chute, dirigido por la primera autora Christina M. Termini, Ph.D., extrajo células de médula ósea de ratones adultos y pasó las muestras a través de un dispositivo que puede detectar cientos de diferentes tipos de células en función de las proteínas que viven en sus superficies . Este proceso reveló que las células madre hematopoyéticas tienen una alta concentración de sindecan-2, que es parte de una familia de proteínas llamadas proteoglicanos de sulfato de heparán, en la superficie celular.
Los investigadores encontraron que esta proteína juega un papel importante en cómo se reproducen las células madre hematopoyéticas. Cuando las células madre que expresan sindecan-2 se trasplantaron a ratones después de la irradiación, sus células se repoblaron. Pero cuando se trasplantaron células madre que carecían de sindecan-2, las células dejaron de replicarse.
Al trasplantar solo células que expresan syndecan-2, es posible que los trasplantes de células madre sanguíneas sean más eficientes y menos tóxicos.
Segundo descubrimiento
El segundo descubrimiento de Chute y su equipo, publicado en la revista Nature Communications, reveló un mecanismo a través del cual los vasos sanguíneos de la médula ósea responden a lesiones, como la quimioterapia o la radiación.
Cuando las personas reciben radiación o quimioterapia como parte de su tratamiento contra el cáncer, sus recuentos sanguíneos caen en picado. Por lo general, estos recuentos tardan varias semanas en volver a los niveles normales.
Chute y sus colegas descubrieron que cuando los ratones reciben tratamiento con radiación, las células que recubren las paredes internas de los vasos sanguíneos en la médula ósea producen una proteína llamada semaforina 3A. Esta proteína le dice a otra proteína, llamada neuropilina 1, que elimine los vasos sanguíneos dañados en la médula ósea.
Cuando los investigadores bloquearon la capacidad de estas células de los vasos sanguíneos para producir neuropilina 1 o semaforina 3A, o inyectaron un anticuerpo que bloqueó la comunicación de la semaforina 3A con la neuropilina 1, la vasculatura de la médula ósea se regeneró después de la irradiación. Además, los recuentos sanguíneos aumentaron drásticamente después de una semana.
«Hemos descubierto un mecanismo que parece controlar cómo se regeneran los vasos sanguíneos después de una lesión», dijo Chute, autor principal del artículo. «La inhibición de este mecanismo provoca una recuperación rápida de los vasos sanguíneos y las células sanguíneas en la médula ósea después de la quimioterapia o la radiación. En principio, enfocarse en este mecanismo podría permitir que los pacientes se recuperen después de la quimioterapia en una o dos semanas, en lugar de las tres o cuatro semanas que se experimenta actualmente. .»
Termini, científica posdoctoral de la Facultad de Medicina David Geffen de la UCLA, fue la primera autora de ambos estudios.
Explore más
La hormona FGF23 de precursores de glóbulos rojos promueve la movilización de células madre hematopoyéticas Más información: Christina M. Termini et al, Syndecan-2 enriquece las células madre hematopoyéticas y regula las células madre capacidad de repoblación, Sangre (2021). DOI: 10.1182/blood.2020010447
Christina M. Termini et al, Neuropilin 1 regula la regeneración vascular de la médula ósea y la reconstitución hematopoyética, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-27263-y Información de la revista: Nature Communications , Blood