Resumen:
El
Premio Nobel reconoce a dos científicos que descubrieron que las células
maduras especializadas pueden ser reprogramadas para convertirse en células
maduras capaces de desarrollarse en todos los tejidos del cuerpo. Sus
descubrimientos han revolucionado nuestra comprensión de cómo las células y los
organismos desarrollan.
John
B. Gurdon descubrió en 1962 que la especialización de las células es
reversible. En un experimento clásico, reemplazó el núcleo de la célula
inmadura en una célula del óvulo de una rana con el núcleo de una célula
intestinal madura. Este óvulo modificado se convirtió en un renacuajo
normal. El ADN de la célula madura todavía tenía toda la información
necesaria para desarrollar todas las celdas de la rana.
Shinya
Yamanaka descubrió más de 40 años después, en 2006, cómo las células intactas
maduras en ratones podría ser reprogramadas para convertirlas en células madre
inmaduras. Sorprendentemente, mediante la introducción de sólo unos pocos
genes, se podrían reprogramar células maduras para convertirse en células madre
pluripotentes, es decir, células inmaduras que son capaces de convertirse en
cualquier tipo de células en el cuerpo.
Estos
descubrimientos revolucionarios han cambiado por completo nuestra visión del
desarrollo y especialización celular. Ahora sabemos que la célula madura
no tiene que limitarse siempre a su estado especializado. Los libros de
texto han sido reescritos y nuevos campos de investigación han sido
establecidos. Mediante la reprogramación de células humanas, los
científicos han creado nuevas oportunidades para estudiar enfermedades y
desarrollar métodos para el diagnóstico y la terapia.
La vida - un viaje hacia una mayor
especialización
Todos
nosotros, desarrollados a partir de óvulos fertilizados. Durante los
primeros días después de la concepción, el embrión se compone de células
inmaduras, cada uno de los cuales es capaz de desarrollarse en todos los tipos
celulares que forman el organismo adulto. Tales células se denominan
células madre pluripotentes. Con un mayor desarrollo del embrión, estas
células dan lugar a las células nerviosas, células musculares, células de
hígado y todos los otros tipos de células - cada uno de ellos especializado
para llevar a cabo una tarea específica en el cuerpo adulto. Este viaje de
inmaduro a célula especializada se consideraba hasta entonces unidireccional. Se
pensó que los cambios en las células de tal manera durante la maduración que ya
no sería posible para que vuelva a un estado inmaduro, pluripotente.
Las
ranas saltan hacia atrás en el desarrollo
John
B. Gurdon desafió
el dogma de que la célula especializada está irreversiblemente comprometida con
su destino. Se formuló la hipótesis de que su genoma todavía puede
contener toda la información necesaria para impulsar su desarrollo en todos los
diferentes tipos celulares de un organismo. En 1962, puso a prueba esta
hipótesis mediante la sustitución del núcleo de la célula de óvulo de una rana
con un núcleo de una célula madura, especializado derivado del intestino de un
renacuajo. El huevo se convirtió en un completo y funcional, clonados
repite renacuajos y siguientes del experimento produjo ranas adultas. El
núcleo de la célula madura no había perdido su capacidad para impulsar el
desarrollo de un organismo completamente funcional.
En su momento el descubrimiento de Gurdon fue recibido al principio con
escepticismo, pero cuando se aceptó que había sido confirmada por otros
científicos. Se inició una intensa investigación y la técnica se
desarrolló aún más, lo que conduce finalmente a la clonación de mamíferos. Gurdon
de investigación nos han enseñado que el núcleo de una célula madura,
especializado puede ser devuelto a un estado inmaduro, pluripotente. Pero
su experimento implicó la extracción de los núcleos celulares con pipetas
seguida de su introducción en otras células. ¿Sería posible volver a
convertir una célula intacta en una célula madre pluripotente?
Un viaje de ida y vuelta - células
maduras vuelven a un estado de células madre?
Shinya
Yamanaka fue capaz de responder a esta pregunta en un avance científico de más
de 40 años después del descubrimiento de Gurdon. Su investigación se
refiere células madre embrionarias, es decir, las células madre pluripotentes
que están aisladas del embrión y se cultivan en el laboratorio. Estas
células madre fueron aisladas de los ratones inicialmente por Martín Evans (Premio
Nobel 2007) y Yamanaka trató de encontrar los genes que mantenían inmaduro. Cuando
varios de estos genes han sido identificados, probó si alguno de ellos podía
reprogramar células maduras para convertirse en células madre pluripotentes.
Yamanaka
y sus colaboradores introdujeron estos genes, en diferentes combinaciones, en células
maduras del tejido conectivo, los fibroblastos, y se examinaron los resultados
bajo el microscopio. Finalmente encontraron una combinación que
funcionaba, y la receta era sorprendentemente simple. Mediante la
introducción de cuatro genes juntos, podrían reprogramar sus fibroblastos en
células madre inmaduras!
El
resultado células madre pluripotentes inducidas (células iPS) podría
convertirse en tipos de células maduras tales como fibroblastos, células
nerviosas y las células intestinales. El descubrimiento de que las células
intactas, maduras podrían ser reprogramadas en células madre pluripotentes se
publicó en 2006 y fue considerado inmediatamente un gran avance.
Desde el descubrimiento sorprendente
para uso médico
Los
descubrimientos de Gurdon y Yamanaka han demostrado que las células
especializadas pueden dar marcha atrás al reloj del desarrollo en determinadas
circunstancias. A pesar de su genoma sufre modificaciones durante el
desarrollo, estas modificaciones no son irreversibles. Hemos obtenido un
nuevo punto de vista del desarrollo de células y organismos.
La
investigación durante los últimos años ha demostrado que las células iPS pueden
dar lugar a todos los tipos de células diferentes del cuerpo. Estos
descubrimientos han proporcionado nuevas herramientas para que los científicos
de todo el mundo y dio lugar a un notable progreso en muchas áreas de la
medicina. células iPS también se pueden preparar a partir de células
humanas.
Por
ejemplo, las células de la piel pueden ser obtenidos de pacientes con diversas
enfermedades, reprogramadas, y se examina en el laboratorio para determinar
cómo se diferencian de las células de individuos sanos. Estas células
constituyen herramientas muy valiosas para la comprensión de los mecanismos de
la enfermedad y así ofrecer nuevas oportunidades para el desarrollo de terapias
médicas.
Sir
John B. Gurdon nació
en 1933 en Dippenhall, Reino Unido. Recibió su doctorado de la Universidad de Oxford
en 1960 y fue un becario postdoctoral en el California Institute of Technology. Se
incorporó a la Universidad
de Cambridge, Reino Unido, en el año 1972 y se ha desempeñado como profesor de
Biología Celular y Master of Magdalene College. Gurdon se encuentra
actualmente en el Instituto Gurdon en Cambridge.
Shinya
Yamanaka nació
en Osaka, Japón, en 1962. Obtuvo su doctorado en 1987 en la Universidad de Kobe y
se formó como cirujano ortopédico antes de pasar a la investigación básica. Yamanaka
recibió su doctorado en la
Universidad de la
Ciudad de Osaka en 1993, tras lo cual trabajó en el Instituto
Gladstone en San Francisco y del Instituto Nara de Ciencia y Tecnología de
Japón. Yamanaka es actualmente profesor en la Universidad de Kyoto y
también está afiliado con el Instituto Gladstone.
Fuente
de la compilación: "El 2012 el Premio Nobel de Fisiología o
Medicina - Comunicado de Prensa". - Nobelprize.org. 08 de octubre 2012 - Crédito de la imagen Nobelprize.org - ilustración y Layout Mattias Karlén -
No hay comentarios:
Publicar un comentario