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 de la sangre o enfermedades autoinmunes causadas por células madre defectuosas, que producen todas las células sanguíneas del cuerpo. Los hallazgos, realizados 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 expandir su uso", explicó Ulrich Steidl, MD, PhD, profesor y presidente de biología celular, director interino del Instituto Ruth L. y David S. Gottesman para la Investigación de Células Madre y Medicina Regenerativa, y profesor Edward P. Evans Endowment para Síndromes Mielodisplásicos en Einstein, y subdirector del Montefiore Einstein Comprehensive Cancer Center (MECCC) designado por el Instituto Nacional del Cáncer.
El Dr. Steidl, Britta Will, PhD de Einstein, y Xin Gao, Ph.D., ex becario postdoctoral de Einstein, ahora en la Universidad de Wisconsin en Madison, fueron coautores correspondientes del artículo.
Movilización de células madre
Los trasplantes de células madre tratan enfermedades en las que las células madre hematopoyéticas (células formadoras de sangre) de un individuo se han vuelto cancerosas (como en la leucemia o los síndromes mielodisplásicos) o son muy escasas (como en la insuficiencia de la médula ósea y los trastornos autoinmunes graves). La terapia consiste en infundir en los pacientes células madre hematopoyéticas sanas obtenidas de donantes. Para extraer estas células, se administra a los donantes un fármaco que provoca que las células madre se movilicen, o escapen, de su ubicación habitual en la médula ósea y entren en la sangre, donde pueden separarse de otras células sanguíneas y luego trasplantarse. Sin embargo, los fármacos utilizados para movilizar las células madre no suelen liberar una cantidad suficiente para que el trasplante sea eficaz.
“Es normal que una pequeña fracción de células madre hematopoyéticas (CMH) salga de la médula ósea y entre al torrente sanguíneo, pero no se comprende bien qué controla esta movilización”, afirmó el Dr. Will, profesor asociado de oncología y medicina, académico Diane y Arthur B. Belfer en investigación del cáncer en Einstein, y colíder del programa de investigación en Células Madre y Biología del Cáncer en el MECCC. “Nuestra investigación representa un avance fundamental en nuestro conocimiento y señala una nueva forma de mejorar la movilización de las CMH para su uso clínico”.
Seguimiento de la trogocitosis
Los investigadores sospecharon 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 gran subconjunto de CMH presenta proteínas de superficie normalmente asociadas con los macrófagos, un tipo de célula inmunitaria. Además, las CMH con estas proteínas de superficie permanecieron en gran medida en la médula ósea, mientras que aquellas sin estos marcadores abandonaron la médula fácilmente tras la administración de fármacos para potenciar la movilización de las CMH.
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. Las CMH que expresaban altos niveles de la proteína c-Kit en su superficie eran capaces de llevar a cabo la trogocitosis, lo que provocaba que sus membranas se llenaran con proteínas de macrófagos, lo que aumentaba considerablemente la probabilidad de que permanecieran en la médula ósea. Los hallazgos sugieren que la alteración de c-Kit impediría la trogocitosis, lo que permitiría la movilización de más CMH y su disponibilidad para trasplantes.
“La trogocitosis desempeña un papel en la regulación de la respuesta inmunitaria y otros sistemas celulares, pero esta es la primera vez que se ha observado la participación de células madre en este proceso. Seguimos buscando el mecanismo exacto por 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, Wisconsin.
Los investigadores pretenden continuar su investigación sobre este proceso: "Nuestros esfuerzos actuales buscarán otras funciones de la trogocitosis en las HSC, incluidos posibles roles en la regeneración sanguínea, la eliminación de células madre defectuosas y en neoplasias hematológicas", agregó el Dr. Will.
El estudio se originó en el laboratorio del difunto MD Paul S. Frenette, pionero en la investigación de células madre hematopoyéticas y director fundador del Instituto Ruth L. y David S. Gottesman de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa en Investigación en Einstein. Otros colaboradores clave incluyen a los PhD Randall S. Carpenter y Philip PhD Boulais, ambos investigadores postdoctorales en Einstein.
El artículo científico se titula "Regulación del conjunto de células madre hematopoyéticas mediante trogocitosis asociada a c-Kit". Los autores adicionales son Huihui Li, PhD, y Maria Maryanovich, PhD, ambos en Einstein, Christopher R. Marlein, PhD, en Einstein y FUJIFILM Diosynth Biotechnologies, Wilton, Inglaterra, y Dachuan Zhang, PhD, en Einstein y la Facultad de Medicina de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, Shanghái, China, Matthew Smith en la Universidad de Wisconsin-Madison, y David J. Chung, MD, PhD, en el Cancer Center Memorial Sloan Kettering, Nueva York, NY.
El estudio fue financiado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (U01DK116312, R01DK056638, R01DK112976, R01HL069438, DK10513, CA230756, R01HL157948 y R35CA253127).
