Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha desarrollado un método innovador para transformar directamente células de la piel en neuronas motoras funcionales sin pasar por la etapa intermedia de células madre. Este avance podría revolucionar los tratamientos de enfermedades neurodegenerativas como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y el Parkinson.
Un proceso revolucionario en la conversión celular
Hasta ahora, la generación de neuronas motoras a partir de células de la piel requería un paso intermedio: convertirlas primero en células madre pluripotentes inducidas (iPSCs). Este proceso no solo era complejo y costoso, sino que también presentaba riesgos de mutaciones genéticas y una eficiencia limitada.
El nuevo estudio, publicado en Cell Systems, describe un método optimizado que elimina esta etapa intermedia. Utilizando un “casete de factores de transcripción compactos”, los científicos lograron convertir fibroblastos de ratón en neuronas motoras inducidas (iMN) de manera directa, eficiente y a gran escala.
¿Cómo funciona esta conversión directa?
La clave del método radica en el uso de un casete de conversión que combina varios factores de transcripción en un solo sistema compacto. Estos factores reprograman la identidad de la célula de la piel y la convierten en una neurona motora sin la necesidad de un ambiente celular especializado.
Los investigadores probaron diferentes combinaciones de estos factores para optimizar la eficiencia del proceso. Además, exploraron varios métodos de administración, como virus adenoasociados (AAV), retrovirus y lentivirus, con el fin de encontrar la mejor manera de inducir la conversión celular.
El resultado fue sorprendente: lograron producir más de diez neuronas motoras por cada fibroblasto sembrado, alcanzando una eficiencia de conversión superior al 1000%. Esta mejora sin precedentes en la generación de neuronas motoras podría facilitar el desarrollo de terapias personalizadas para pacientes con enfermedades neurodegenerativas.
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Las neuronas obtenidas son funcionales y se integran en el sistema nervioso
No solo se logró convertir fibroblastos en neuronas motoras, sino que estas nuevas células también demostraron ser completamente funcionales. En experimentos de laboratorio, las neuronas inducidas mostraron actividad eléctrica, lo que indica que pueden transmitir señales, una característica esencial para su funcionamiento en el organismo.
Para comprobar su viabilidad en un organismo vivo, los investigadores trasplantaron estas neuronas en ratones. Los resultados mostraron que las células se integraron correctamente en el sistema nervioso central de los animales sin generar efectos adversos. Esto sugiere que podrían ser utilizadas en el futuro en terapias de reemplazo celular para tratar enfermedades neurodegenerativas.
Implicaciones para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas
Las enfermedades neurodegenerativas, como la ELA, el Parkinson y el Alzheimer, se caracterizan por la pérdida progresiva de neuronas motoras y otras células cerebrales. Hasta ahora, no existen tratamientos efectivos para revertir el daño neuronal una vez que ha ocurrido.
Sin embargo, la capacidad de generar neuronas motoras a partir de las propias células del paciente podría cambiar este panorama. La conversión directa ofrece una alternativa viable para producir grandes cantidades de neuronas funcionales que podrían ser trasplantadas en pacientes para restaurar funciones motoras perdidas.
Además, este método podría utilizarse para desarrollar modelos celulares de enfermedades, permitiendo a los científicos estudiar con mayor precisión los mecanismos subyacentes de estos trastornos y probar nuevos fármacos en neuronas humanas generadas en el laboratorio.
Ventajas del nuevo método
Este innovador enfoque presenta varias ventajas en comparación con los métodos anteriores:
- Mayor eficiencia: La tasa de conversión superior al 1000% permite generar grandes cantidades de neuronas a partir de un número reducido de células de la piel.
- Reducción del riesgo de mutaciones: Al evitar la reprogramación a células madre, se disminuye el riesgo de alteraciones genéticas que podrían dar lugar a tumores u otras complicaciones.
- Proceso más rápido y sencillo: La conversión directa es más rápida que los métodos tradicionales y no requiere condiciones de cultivo especializadas.
- Posible aplicación en terapias personalizadas: Dado que las células pueden obtenerse del propio paciente, existe menor riesgo de rechazo inmunológico tras el trasplante.
Desafíos y próximos pasos
A pesar de los prometedores resultados, aún quedan desafíos por resolver antes de que esta tecnología pueda aplicarse en humanos. Uno de los principales retos es garantizar que las neuronas motoras generadas sean seguras y estables a largo plazo. Además, es necesario realizar estudios adicionales para evaluar su funcionalidad en modelos animales más complejos y, eventualmente, en ensayos clínicos con pacientes humanos.
Los científicos del MIT planean continuar refinando el método y explorando nuevas aplicaciones para esta tecnología. En el futuro, podría utilizarse no solo para tratar enfermedades neurodegenerativas, sino también para regenerar tejidos dañados tras lesiones en la médula espinal o en el cerebro.
Conclusión
El desarrollo de un método eficiente para transformar directamente células de la piel en neuronas motoras funcionales representa un gran avance en el campo de la biotecnología y la medicina regenerativa. Este hallazgo podría abrir nuevas posibilidades en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, ofreciendo esperanza a millones de personas en todo el mundo. Aunque todavía se requieren más estudios antes de su aplicación clínica, los resultados obtenidos hasta ahora sugieren que estamos un paso más cerca de lograr terapias personalizadas y efectivas para combatir trastornos que afectan el sistema nervioso.
- Wang, N. B., Adewumi, H. O., Lende-Dorn, B. A., Beitz, A. M., O’Shea, T. M., & Galloway, K. E. (2025). Compact transcription factor cassettes generate functional, engraftable motor neurons by direct conversion. Cell Systems, 0(0).