Previamente (1) discutimos los experimentos hechos por el grupo de Yoshiki Sasai (2) que replicó in vitro el desarrollo de la retina a partir de cultivos de células troncales de embrión de ratón. Estos resultados plantearon la posibilidad de utilizar la terapia con células troncales en Oftalmología.
La terapia con células troncales puede definirse como el tratamiento de enfermedades específicas, en la que el mecanismo de acción terapéutica se atribuye a la presencia de células troncales provenientes de un tejido donador. Esta definición aún se encuentra en discusión debido a que no es claro que los resultados obtenidos puedan atribuirse directamente a las células troncales. No obstante, la atención de los investigadores, de los medios de comunicación y de la gente en general se ha enfocado en ella debido a que promete la solución para un sinúmero de enfermedades, y para controlar y reparar daños en tejidos tan diversos como el sistema nervioso o el sistema cardiovascular.
Uno de los mejores ejemplos de tejidos susceptibles a la aplicación de la terapia con células troncales es la retina. Una de las capas que la constituyen, el epitelio pigmentario de la retina (RPE), es una monocapa de células que se localiza entre la retina neural -que contiene a los fotorreceptores- y la lámina capilar de la coroides (ver Figura 1). Este epitelio desempeña una tarea muy importante, ya que ejecuta una serie de funciones cruciales para el mantenimiento y el funcionamiento de la retina, que incluyen: a) la formación de la barrera hemato-retiniana, que evita el paso de moléculas tóxicas y de componentes del plasma hacia la retina; b) la absorción de la luz y protección contra la foto-oxidación; c) el suministro de nutrientes para la retina neural, d) la regeneración del pigmento visual y e) el reciclamiento de los segmentos externos de los fotorreceptores.
Figura 1. Esquema anatómico del ojo que muestra la estructura fina de la retina, incluyendo al epitelio pigmentario que es disfuncional en los procesos degenerativos de la mácula y que en conjunto conducen a la mayor parte de las cegueras en el mundo.
Siendo tan importante el RPE: ¿Qué sucede cuando no funciona o se daña?. La disfunción, degeneración y pérdida de las células del RPE produce la pérdida de los fotorreceptores de la retina: Esta pérdida parece asociarse a la liberación de ATP por las células de epitelio pigmentario muertas, lo que a su vez induce la apoptosis de los fotoreceptores (3), aunque también puede deberse a procesos inflamatorios ocasionados por la degeneración del RPE o al aumento del estrés oxidativo ocasionado por la ausencia de un RPE funcional.
Cabe señalar que la disfunción del RPE es característica de patologías como la enfermedad de Best, algunos subtipos de retinitis pigmentosa (RP) como la asociada a la diabetes, la degeneración macular asociada al envejecimiento (AMD) y la Distrofia Macular de Stargardt (SMD). De éstas, la AMD y la SMD son causa de la mayor parte de los casos de ceguera en el mundo.
Con el propósito de prevenir o curar estos padecimientos, diversos grupos de investigación se han involucrado en el desarrollo de terapias basadas en el uso de células troncales. Siguiendo una estrategia similar a la de Sasai, el grupo de David Gamm de la Universidad de Wisconsin en Madison, Estados Unidos, generó estructuras similares a la vesícula óptica embrionaria, a partir de células pluripotentes inducidas de humano (4). Los resultados de Sasai y de Gamm abrieron la posibilidad de desarrollar tratamientos para enfermedades oculares a través de la producción de tipos celulares diferenciados útiles para corregir defectos específicos.
Más aún y de manera prometedora, un grupo del Jules Stein Eye Institute de la Universidad de California en los Angeles, con apoyo y colaboración de la compañía Advanced Cell Technology, iniciaron un estudio clínico para el tratamiento de la AMD y la SMD consistente en la producción de células de RPE de la retina derivadas de cultivos de células troncales embrionarias humanas. Los resultados preliminares fueron publicados en la revista médica The Lancet, el 23 de enero de 2012 (5). En este reporte, los investigadores describen el seguimiento de 2 pacientes por un lapso de 4 meses posterior a la inyección de células de epitelio pigmentario -generadas in vitro- en el espacio subretinal localizado por debajo de la mácula (Figura 1). Posteriormente, se hizo el seguimiento de los pacientes para determinar si hubo integración de las células inyectadas, y si existía una mejoría en su capacidad visual. De manera sorprendente, las células injertadas detuvieron el proceso degenerativo y los pacientes mostraron una mejoría en su capacidad visual. Si consideramos que en el momento de la inyección, los pacientes aún tenían cierta funcionalidad de la mácula en el sitio del injerto, se puede concluir que las células de RPE detuvieron el proceso degenerativo al realizar las funciones que debía ejecutar el RPE del paciente y que ya no era funcional.
A pesar de estos resultados, no se tiene certeza de que la mejoría esté relacionada con su integración a la retina. No obstante, con base en resultados obtenidos en animales experimentales, los autores sugieren que las células del RPE fueron sustituídas por el injerto y debido al enriquecimiento de células diferenciadas en la población celular inoculada en el espacio subretinal, existe una baja probabilidad de que se establezcan poblaciones que formen tumores malignos.
Como podemos apreciar de este tipo de estudios, la terapia con células troncales y /o la progenie de éstas aún se encuentra en etapas muy tempranas de desarrollo, pero a largo plazo pueden ser una herramienta muy poderosa para el tratamiento de diversas enfermedades.
Lecturas sugeridas:Castro-Muñozledo F. (2011). Generación de una retina artificial a partir de células troncales embrionarias: una promesa a largo plazo. Este sitio (http://www.horizonteciencia.com/)
Eiraku M, Takata N, Ishibashi H, Kawada M, Sakakura E, Okuda S, Sekiguchi K, Adachi T, Sasai Y. (2011).Self-organizing optic-cup morphogenesis in three-dimensional culture. Nature 472:51-56.
Fletcher, E. L. (2010). Mechanisms of photoreceptor death during retinal degeneration. Optom Vis Sci. 87:269-275.
Meyer, J.S. et al. (2011) Optic vesicle-like structures derived from human pluripotent stem cells facilitate a customized approach to retinal disease treatment. Stem Cells 29:1206-1218.
Schwartz, S.D. et al. (2012) Embryonic stem cell trials for macular degeneration : a preliminary report. The Lancet (publicado en línea el 23 de enero de 2012, número de registro digital DOI:10.1016/S0140-6736(12)60028-2).
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