CRISPR hace que las células madre sean invisibles para el sistema inmunológico.

Científicos de la Universidad de California enSan Francisco utilizó el sistema de edición de genes CRISPR-Cas9 para crear las primeras células madre pluripotentes que son funcionalmente "invisibles" para el sistema inmunológico. Tal evento de ingeniería biológica en el laboratorio nos permitió prevenir el rechazo de los trasplantes de células madre. Dado que estas células madre "universales" pueden fabricarse de manera más eficiente que las células madre, que están hechas específicamente para cada paciente, como lo han hecho antes, un nuevo descubrimiento acerca la medicina regenerativa a la realidad.

CRISPR y células madre

"Los científicos a menudo anuncian terapéuticael potencial de las células madre pluripotentes que pueden madurar en cualquier tejido adulto, pero el sistema inmunológico fue un obstáculo importante para la terapia de células madre segura y efectiva ", dice Tobias Deuz, MD y autor principal de un estudio publicado en Nature Medicine el 18 de febrero.

El sistema inmunológico no perdona. Está programado para destruir todo lo que se percibe como extraño y, por lo tanto, protege al cuerpo de agentes infecciosos y otros intrusos que pueden ser perjudiciales si se les da libertad de acción. También significa que los órganos, tejidos o células trasplantados se consideran una penetración potencialmente peligrosa desde el exterior, lo que invariablemente desencadena una fuerte respuesta inmune, lo que lleva al rechazo del trasplante. Cuando esto sucede, se dice que el donante y el receptor son "incompatibles con la histocompatibilidad".

"Podemos inyectar medicamentos que inhibanLa actividad inmune y reducir la probabilidad de rechazo. Desafortunadamente, los supresores de inmunidad hacen que los pacientes sean más susceptibles a las infecciones y al cáncer ”, explica la profesora de cirugía Sonia Schröpfer, autora principal del estudio.

En el campo del trasplante de células madre, científicos.una vez que se decidió que el problema de rechazo se puede resolver con células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que se crean a partir de células completamente maduras, como células de la piel o de la grasa, se reprograman para que se conviertan en cualquiera de las muchas células que forman los tejidos y órganos cuerpo Si las células derivadas de las iPSC se trasplantaran al mismo paciente que donó las células originales, pensaron los científicos, el cuerpo vería las células trasplantadas como "propias" y no las atacaría con la ayuda del sistema inmunológico.

Sin embargo, en la práctica, el uso clínico de iPSc.Resultó ser difícil. Por razones aún no comprendidas, las células de muchos pacientes eran inmunes a la reprogramación. Además, la producción de iPSCs era costosa y consumía mucho tiempo para cada paciente que fue tratado con terapia con células madre.

“La tecnología ipcc tiene muchos problemas, peroEl gran obstáculo es el control de calidad y la reproducibilidad. No sabemos qué hace que algunas células no sean reprogramables, pero la mayoría de los científicos están de acuerdo en que todavía no es posible averiguarlo ", dice Deoes. "Debido a esto, la mayoría de los enfoques para la terapia iPSS individualizada han sido abandonados".

Deuze y Shrepfer se preguntaron si era posible moverseestos problemas crean iPSCs “universales” que pueden ser utilizados por cualquier paciente que lo necesite. En su nuevo artículo, describen cómo, después de cambiar la actividad de solo tres genes, las iPSC pudieron evitar el rechazo después del trasplante a receptores con incompatibilidad de histocompatibilidad, con un sistema inmunológico completamente funcional.

"Esta es la primera vez que alguien consigue"células de ingeniería que pueden ser transplantadas universalmente y que pueden sobrevivir en receptores inmunocompetentes sin causar una respuesta inmune", dice DeWes.

Los científicos primero usaron CRISPR para removerdos genes que son necesarios para el correcto funcionamiento de la familia de proteínas, conocidos como el complejo principal de histocompatibilidad (GCGS) de clase I y II. Las proteínas GCGS están ubicadas en la superficie de casi todas las células y muestran señales moleculares que ayudan a los sistemas inmunitarios a distinguir lo extraño de lo nativo. Las células en las que no hay genes GCGS no emiten tales señales, por lo tanto, no están registradas como extrañas. Sin embargo, las células que carecen de proteínas GCGS se convierten en dianas de células inmunes conocidas como células destructoras de células naturales (NK).

Trabajando con el profesor Lewis Lanier, el equipoSchrepfer descubrió que CD47, una proteína de la superficie celular que emite una señal de "no comerme" a las células inmunes, los macrófagos, también tiene un fuerte efecto inhibitorio sobre las células NK.

Suponiendo que el CD47 puede almacenar la clave al máximoPara detener el rechazo, los investigadores cargaron el gen CD47 en un virus que proporcionaba copias adicionales del gen a las células madre humanas y de ratón, de las cuales se eliminaron las proteínas MHC.

CD47 en realidad resultó ser la parte faltantepuzzles Cuando los investigadores trasplantaron sus células madre de tres partes de ratón a ratones incompatibles con un sistema inmunitario normal, no vieron ningún rechazo. Luego, trasplantaron células madre humanas construidas de manera similar a los llamados ratones humanizados, en los cuales los sistemas inmunitarios son reemplazados por componentes del sistema inmunitario humano, y nuevamente no vieron nada.

Además, los investigadores han extraído varios tipos.células del corazón humano de estas células madre de ingeniería triple. Las células cardíacas derivadas de células madre han podido vivir durante mucho tiempo e incluso formar vasos sanguíneos rudimentarios y músculo cardíaco. Quizás algún día puedan usarse para restaurar los corazones fallidos.

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