Fabricación de ionocitos: un paso hacia la terapia celular para la fibrosis quística

Oct 25, 2023

Los moduladores del regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR, por sus siglas en inglés) fueron un gran avance para la fibrosis quística, ya que mejoraron el movimiento del cloruro y el agua y humedecieron las secreciones mucosas. Pero estos medicamentos son costosos, no funcionan en todos los pacientes con fibrosis quística y tienen efectos secundarios e interacciones con otros medicamentos. Las personas que responden a los moduladores CFTR deben tomarlos de por vida.

La investigadora Ruby Wang, MD, y Benjamin Raby, MD, MPH, jefe de la División de Medicina Pulmonar del Boston Children's Hospital, visualizan un enfoque alternativo: terapia celular o terapia génica dirigida a un tipo de célula que se descubrió recientemente.

En 2018, dos estudios publicados en Nature sacudieron a la comunidad científica de la fibrosis quística. Descubrieron que la mutación del gen CFTR afecta principalmente a los ionocitos, células previamente desconocidas que constituyen solo el 1 por ciento de las células de las vías respiratorias. Sorprendentemente, más del 90 por ciento de la proteína CFTR estaba siendo producida por estas células raras.

Ahora, en el American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Wang y sus colegas de la Universidad de Boston informan sobre la creación de ionocitos de pacientes por primera vez utilizando tecnología de células madre. Los colaboradores del Boston Children's incluyen a Thorsten Schlaeger, PhD, y Yang Tang del Programa de Investigación de Células Madre y Stuart Rollins, MD, y Chantelle Simone-Roach en Medicina Pulmonar.

El logro significa que los ionocitos ahora se pueden estudiar en un plato para comprender su biología y su posible uso como vehículo de tratamiento.

"Tal vez podríamos corregir los ionocitos de los pacientes y devolverlos a los pulmones", dice Wang. "Es por eso que es emocionante".

La idea de que los ionocitos podrían desempeñar un papel clave en la fibrosis quística despertó inicialmente un intenso escepticismo. ¿Cómo podría una célula tan poco común ayudar a mantener limpios los pulmones? Las células ciliadas de las vías respiratorias, que impulsan la mucosidad a lo largo de las vías respiratorias, parecían la célula lógica a la que apuntar.

"Cuando estaba en la escuela de medicina, el evangelio era que la mutación CFTR estaba en las células ciliadas", dice Wang. "No sabíamos sobre los ionocitos en ese momento, y no esperábamos fabricarlos".

Pero para su sorpresa, lo hicieron. Comenzando con las células sanguíneas de los pacientes, Wang y sus colegas crearon células madre pluripotentes inducidas. Luego, dirigieron las células madre para que se diferenciaran de manera gradual, primero generando células similares a las basales de las vías respiratorias (iBC) a través de un protocolo publicado previamente. Inesperadamente, la modificación del protocolo y la estimulación de los iBC produjeron ionocitos con altos niveles de proteína CFTR.

En un plato, los ionocitos tienen largas extensiones un poco como las neuronas. Eso ha llevado a los investigadores a especular que podrían estar hablando e influyendo en otras células. Wang cree que tomará más tiempo descubrir exactamente lo que hacen.

"Ahora necesitamos descubrir el origen y la función del desarrollo de los ionocitos", dice Wang. "Eso es difícil de estudiar porque son muy raros".

El trabajo de Wang es parte de un esfuerzo mayor que se está realizando en el Boston Children's. Con los colaboradores Carla Kim, PhD, Schlaeger y George Daley, MD, PhD, del Programa de Investigación de Células Madre, ella y Raby han formado una Iniciativa Terapéutica Celular Pulmonar para buscar terapias alternativas para enfermedades pulmonares. Teniendo a mano las células afectadas más relevantes, así como una plataforma basada en células humanas para estudiarlas, la fibrosis quística podría ser el primer caso de prueba.

Obtenga más información sobre el Centro de Fibrosis Quística, que atiende tanto a niños como a adultos. Para obtener información sobre cómo respaldar esta investigación, comuníquese con [email protected].

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