Comunicado de prensa
Posible nuevo enfoque para mejorar los trasplantes de células madre
8 de agosto de 2024 (BRONX, NY)
Un descubrimiento realizado por un equipo de investigación de tres miembros del Albert Einstein College of Medicine podría aumentar la eficacia de los trasplantes de células madre, comúnmente utilizados en pacientes con cáncer, trastornos sanguíneos o enfermedades autoinmunes causadas por células madre defectuosas, que producen todos los diferentes tipos de células sanguíneas del cuerpo. Los hallazgos, obtenidos en ratones, se publican hoy en la revista Ciencia .
“Nuestra investigación tiene el potencial de mejorar el éxito de los trasplantes de células madre y ampliar su uso”, explicó Ulrich Steidl, MD, Ph.D., profesor y director de biología celular, director interino del Instituto Ruth L. y David S. Gottesman para la Investigación de Células Madre y Medicina Regenerativa, y profesor titular de la cátedra Edward P. Evans para Síndromes Mielodisplásicos en Einstein, y subdirector del Centro Oncológico Integral Montefiore Einstein (MECCC), designado por el Instituto Nacional del Cáncer.
La Dra. Steidl, Britta Will, Ph.D., de Einstein, y Xin Gao, Ph.D., ex becaria postdoctoral de Einstein, ahora en la Universidad de Wisconsin en Madison, fueron coautoras correspondientes del artículo.
Movilización de células madre
Los trasplantes de células madre tratan enfermedades en las que las células madre hematopoyéticas (CMH) de un individuo se han vuelto cancerosas (como en la leucemia o los síndromes mielodisplásicos) o son insuficientes (como en la insuficiencia de la médula ósea y los trastornos autoinmunes graves). La terapia consiste en infundir CMH sanas obtenidas de donantes a los pacientes. Para obtener estas CMH, se administra a los donantes un fármaco que provoca que las CMH se movilicen, o escapen, de su ubicación habitual en la médula ósea y entren en la sangre, donde se pueden separar de otras células sanguíneas para luego trasplantarlas. Sin embargo, los fármacos utilizados para movilizar las CMH a menudo no liberan la cantidad suficiente para que el trasplante sea efectivo.
“Es normal que una pequeña fracción de las células madre hematopoyéticas (CMH) salga de la médula ósea y entre en el torrente sanguíneo, pero aún no se comprende bien qué controla esta movilización”, afirmó el Dr. Will, profesor asociado de oncología y medicina, titular de la Cátedra Diane y Arthur B. Belfer de Investigación Oncológica en Einstein y colíder del programa de investigación en Biología de Células Madre y Cáncer en MECCC. “Nuestra investigación representa un avance fundamental en nuestra comprensión y apunta a una nueva forma de mejorar la movilización de las CMH para su uso clínico”.
Seguimiento de la trogocitosis
Los investigadores sospechaban que las variaciones en las proteínas de la superficie de las células madre hematopoyéticas (CMH) podrían influir en su propensión a abandonar la médula ósea. En estudios con CMH aisladas de ratones, observaron que un subconjunto importante de CMH presentaba proteínas de superficie normalmente asociadas a los macrófagos, un tipo de célula inmunitaria. Además, las CMH con estas proteínas de superficie permanecieron mayoritariamente en la médula ósea, mientras que aquellas sin estos marcadores la abandonaron fácilmente al administrarles fármacos para estimular su movilización.
Tras mezclar células madre hematopoyéticas (CMH) con macrófagos, los investigadores descubrieron que algunas CMH participaban en la trogocitosis, un mecanismo mediante el cual un tipo celular extrae fracciones de membrana de otro tipo celular y las incorpora a sus propias membranas. Aquellas CMH que expresaban altos niveles de la proteína c-Kit en su superficie eran capaces de realizar la trogocitosis, lo que provocaba que sus membranas se enriquecieran con proteínas de macrófagos, aumentando así considerablemente su probabilidad de permanecer en la médula ósea en comparación con otras CMH. Los hallazgos sugieren que la inhibición de c-Kit impediría la trogocitosis, lo que permitiría movilizar un mayor número de CMH y disponer de ellas para trasplante.
“La trogocitosis desempeña un papel en la regulación de las respuestas inmunitarias y otros sistemas celulares, pero esta es la primera vez que se observa la participación de células madre en este proceso. Aún estamos investigando el mecanismo exacto mediante el cual las células madre hematopoyéticas regulan la trogocitosis”, afirmó el Dr. Gao, profesor adjunto de patología y medicina de laboratorio en la Universidad de Wisconsin-Madison, Madison, WI.
Los investigadores tienen la intención de continuar su investigación sobre este proceso: "Nuestros esfuerzos actuales buscarán otras funciones de la trogocitosis en las células madre hematopoyéticas, incluyendo posibles funciones en la regeneración sanguínea, la eliminación de células madre defectuosas y en neoplasias hematológicas", añadió el Dr. Will.
El estudio se originó en el laboratorio del difunto Dr. Paul S. Frenette, pionero en la investigación de células madre hematopoyéticas y director fundador del Instituto Ruth L. y David S. Gottesman para la Biología de Células Madre y la Investigación en Medicina Regenerativa en Einstein. Otros colaboradores clave son el Dr. Randall S. Carpenter y el Dr. Philip E. Boulais, ambos investigadores postdoctorales en Einstein.
El artículo de Science se titula "Regulación del conjunto de células madre hematopoyéticas mediante trogocitosis asociada a c-Kit". Otros autores son Huihui Li, Ph.D., y Maria Maryanovich, Ph.D., ambas de Einstein; Christopher R. Marlein, Ph.D., de Einstein y FUJIFILM Diosynth Biotechnologies, Wilton, Inglaterra; y Dachuan Zhang, Ph.D., de Einstein y la Facultad de Medicina de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, China; Matthew Smith, de la Universidad de Wisconsin-Madison; y David J. Chung, MD, Ph.D., del Memorial Sloan Kettering Cancer Center, Nueva York, NY.
El estudio fue financiado con subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (U01DK116312, R01DK056638, R01DK112976, R01HL069438, DK10513, CA230756, R01HL157948 y R35CA253127).
