Tipos de reprogramación celular

Hablemos un poco de que es la reprogramación celular y de que formas pueden manipularse las células para que realicen estos procesos. Para entender lo que es la reprogramación celular es necesario bajar a una visión del ser humano y de la vida, en el que nuestro cuerpo es considerado un enjambre de vidas diminutas, una enorme "ciudad" de células de diferentes tipos que se coordinan entre sí. Todas ellas vienen de una única célula, el zigoto formado durante la fecundación de un óvulo de nuestra madre. Esa célula fue capaz de dividirse y dar lugar a diferentes tejidos y órganos. Para ello sus células hijas tuvieron que ser "programadas" de forma natural para llevar a cabo una función.

¿Qué es la reprogramación celular?

La reprogramación celular son técnicas de biotecnología en el que las personas manipulan células diferenciadas para que cambien su destino celular por otro. En general podemos afirmar que hay dos grandes tipos de reprogramación celular, la directa y la embrionaria.

La reprogramación indirecta y las células iPS

Es aquella que se realiza manipulando células normales se consigue que vuelvan a un estado de células madre similar a las embrionarias. Por ello también es nombrada a veces como reprogramación embrionaria, algo que puede conducir confusión.

1. Reprogramación indirecta iPS. La reprogramación indirecta fue descubierta por Yamanaka y su grupo de investigadores en 2006, por lo que le fue dado años más tarde un premio Nobel. La células que obtuvieron son llamadas células iPS (células inducidas pluripotentes). Estas células se pueden transformar en cualquier tipo de células del cuerpo humano (o del cuerpo del animal del que procedan). Para conseguir la desdiferenciación se usaron 4 factores de transcripción, que son conocidos por los científicos como el coctel Yamanaka.

El uso médico de las células iPS es uno de los campos de las células madre en el que más se esta investigando hoy en día. A diferencia del uso de células con origen en embriones humano no ofrece problemas éticos y ayuda a conocer la relación entre la plasticidad celular y el cáncer.

2. Reprogramación indirecta con sustancias químicas. Algunos grupos científicos han desarrollado método alternativos al de Yamanaka. Todos ellos crean células iPS, aunque las características no tienen por que ser exactamente las mismas. El interés ha sido el de subtituir algunos de los factores de transcripción por substancias químicas externas.

3. Reprogramación STAP. Es un tipo de reprogramación embrionaria sugerido por la Dra. Obokata que no ha podido ser replicada por otros investigadores. El método a diferenciación se basaba en crear estrés celular con un medio ácido, pero nadie más ha podido generar células STAP, por lo que se considera que el método no es valido.

4. Reprogramación con virus. Se trata de una mejora del método de Yamanaka, creado en 2016. Se utiliza una partícula viral inactivada, que lo que hace es transportar los 4 factores de transcripción recombianantes de Yamanaka: Sox2, Oct4, Klf4 y c-Myc.

5. Reprogramación por presión. El más novedoso (2016) de los sistemas para crear células iPS es también muy sencillo, por lo que bien podría no ser cierto o podría ser una puerta abierta a la creación de células madre en grandes cantidades. Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza han desarrollado un gel que genera presión sobre las células diferenciadas y eso hace que se transformen en células madre.

La reprogramación directa.

En este tipo de reprogramación se prescinde de pasar por estados desdiferenciados. Se trata de pasar directamente de una neurona a una célula de la piel, o de un hepatocito a una neurona. En la actualidad se está investigando donde están los límites de este tipo de transformación y su seguridad, con experimentos realizados en animales.

En 2010 el grupo de investigación de Marius Werning de la Universidad de Stanford, California, EEUU, mostró que es posible convertir fibroblastos (de adulto so humanos) en neuronas funcionales. La reprogramación es directa, sin pasar antes por las células madre. Para consegurilo ha usado tres factores de transcripción que hacen que estas células cambien de un tipo celular a otro.

Existen varias técnicas de reprogramación directa y gracias a la investigación científica también se ha descubierto que la diferenciación celular no es un proceso estanco y que las células del cuerpo humano tienen más plasticidad de la que se pensaba en principio. Hoy en día se suelen convertir células de la piel (por ser la que están disponibles con más facilidad) en neuronas, hepatocitos o cardiomiocitos.

Reprogramación intermedia o parcial.

Otra opción es buscar una desdiferenciación a estados intermedios, sin llegar a un estado casi embrionario (iPS). Esta sugerencia se lanzado desde varios grupos de investigación científica como por ejemplo, Juan Carlos Izpisúa, y es el método más novedoso para la reprogramación celular.

Estadios intermedios no están bien caracterizados ni son estables, pero sí que hay evidencias experimentales de que una exposición transitoria de las células parentales a los factores de reprogramación las convierte por un tiempo en un estado "plástico" desde el cual es posible dirigir su diferenciación de manera más eficiente (Kurian et al., 2013).

Actualizado: agosto de 2016, (si hay algun sistema que falta, deja por favor un comentario).