Células oculares cultivadas para curar la ceguera
Las células de la retina cultivadas a partir de células madre pueden convertirse en el tratamiento definitivo para la ceguera. Un estudio publicado «Proceedings of the National Academy of Sciences» señala que estas células son capaces de alcanzar y conectar con sus vecinas lo que, en opinión de los investigadores, demuestra que estas células están listas para ensayar en humanos con trastornos oculares degenerativos.
Hace más de una década, investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison desarrollaron una forma de cultivar grupos organizados de células, llamados organoides, que se asemejan a la retina, el tejido sensible a la luz situado en la parte posterior del ojo. Consiguieron que células de piel humana reprogramadas para actuar como células madre se convirtieran en capas de varios tipos de células retinianas que perciben la luz y, en última instancia, transmiten lo que vemos al cerebro.
«Queríamos utilizar las células de esos organoides como piezas de recambio de los mismos tipos de células que se han perdido en el curso de las enfermedades de la retina», explica David Gamm, director del Instituto de Investigación Ocular McPherson. «Pero después de cultivarlas en una placa de laboratorio durante meses como grupos compactos, la pregunta seguía siendo si las células se comportarían adecuadamente después de separarlas. Porque eso es clave para introducirlas en el ojo de un paciente».
En 2022, Gamm y sus colaboradores de la UW-Madison publicaron estudios que demostraban que las células retinianas cultivadas en placa, denominadas fotorreceptores, responden como las de una retina sana a diferentes longitudes de onda e intensidades de luz, y que una vez separadas de las células adyacentes en su organoide, pueden alcanzar a sus nuevas vecinas con unos cordones biológicos característicos denominados axones.
«La última pieza del rompecabezas era ver si estos cordones tenían la capacidad de conectarse o estrechar la mano a otros tipos de células de la retina para comunicarse».
Las células de la retina y el cerebro se comunican a través de sinapsis, pequeñas brechas en las puntas de sus cordones. Para confirmar que sus células retinianas cultivadas en laboratorio tienen la capacidad de sustituir a las células enfermas y transmitir información sensorial como las sanas, los investigadores necesitaban demostrar que podían hacer sinapsis.
Todo ello conduce, en última instancia, a ensayos clínicos en humanos, que son el siguiente paso claro
David Gamm
Instituto de Investigación Ocular McPherson
Xinyu Zhao, profesor de neurociencia de la UW-Madison y coautor del nuevo estudio, trabajó con las células para estudiar su capacidad de formar conexiones sinápticas. Lo hicieron utilizando un virus de la rabia modificado para identificar pares de células que pudieran formar los medios para comunicarse entre sí.
El equipo dividió los organoides retinianos en células individuales, les dio una semana para extender sus axones y establecer nuevas conexiones, las expuso al virus y luego echó un vistazo. Lo que vieron fueron muchas células retinianas marcadas con un color fluorescente que indicaba que una infección de rabia había infectado a una a través de una sinapsis formada con éxito entre vecinas.
«Todo ello conduce, en última instancia, a ensayos clínicos en humanos, que son el siguiente paso claro», dice Gamm.
Tras confirmar la presencia de conexiones sinápticas, los investigadores analizaron las células implicadas y descubrieron que los tipos celulares retinianos más comunes que formaban sinapsis eran los fotorreceptores -varillas y conos-, que se pierden en enfermedades como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular asociada a la edad, así como en ciertas lesiones oculares. El siguiente tipo celular más común, las células ganglionares de la retina, se degenera en trastornos del nervio óptico como el glaucoma.
«Fue una revelación importante para nosotros», afirma Gamm. «Realmente muestra el impacto potencialmente amplio que podrían tener estos organoides retinianos».
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