MADRID, 16 Feb. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo estudio del Cedars-Sinai en colaboración con la Universidad de California, Irvine (UCI) y el consorcio Answer ALS, en Estados Unidos, ha examinado la expresión de miles de genes en neuronas motoras generadas por células madre que se sabe que mueren en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) o enfermedad de Lou Gehrig.
El estudio, publicado en la revista 'Neuron', reveló que el sexo era uno de los principales impulsores de la diferente expresión génica en las motoneuronas, independientemente de que procedieran de pacientes diagnosticados de ELA.
"Esta es la primera vez que cerca de 450 líneas de células madre se han diferenciado y convertido simultáneamente en motoneuronas de pacientes con ELA y controles sanos", explica Clive Svendsen, director ejecutivo del Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Gobernadores del Cedars-Sinai y profesor de Ciencias Biomédicas y Medicina, que es co-senior y coautor del estudio.
El descubrimiento es el primer conjunto de hallazgos en profundidad que se derivan de Answer ALS, uno de los mayores recursos de muestras biológicas de ELA del mundo. Answer ALS forma parte de un esfuerzo de colaboración con más de 100 científicos que incluye datos biológicos y clínicos de más de 1.000 pacientes de ELA.
Los datos se generan a partir de células madre de pacientes que luego se convierten en motoneuronas, las células nerviosas responsables de la función muscular. Estas motoneuronas permiten a los investigadores comprender mejor los mecanismos de esta enfermedad mortal y pueden ayudar a desarrollar nuevas terapias dirigidas a células y vías específicas.
Las muestras están a disposición de los investigadores a través del Cedars-Sinai iPSC Core and Biomanufacturing Center, dirigido por Dhruv Sareen, coautor del estudio, director ejecutivo del Cedars-Sinai Biomanufacturing Center y profesor asociado de Ciencias Biomédicas.
Aunque el planteamiento de utilizar células madre humanas para modelizar una enfermedad no es el primero, nadie había analizado nunca tantas líneas de células madre de pacientes con ELA.
La ELA es una enfermedad compleja poco conocida y sin cura conocida. La enfermedad daña las neuronas motoras del cerebro y la médula espinal, lo que provoca la pérdida de control muscular y, en última instancia, del movimiento. En la actualidad no existe ningún tratamiento médico eficaz contra esta enfermedad mortal, salvo medidas como respiradores o sondas de alimentación para ayudar a los pacientes a estar más cómodos.
Para entender por qué se produce la ELA e identificar firmas moleculares distintas de ELA en hombres y mujeres, el equipo utilizó 341 líneas de células madre de pacientes con ELA, que se diferenciaron en motoneuronas, junto con 92 líneas de un grupo de control sano.
La doctora Leslie Thompson, coautora del estudio y catedrática Bren de Psiquiatría y Comportamiento Humano y Neurobiología y Comportamiento en la UCI, y su equipo realizaron y analizaron secuencias de ARN que pueden medir la expresión de hasta 32.000 genes en cada muestra. Esto permite a los equipos detectar patrones genéticos que pueden verse afectados por la enfermedad y comprobar si existen señales que separen a los pacientes con ELA de los controles sanos.
En lugar de encontrar diferencias destacadas relacionadas con la ELA, el equipo halló diferencias sorprendentes entre hombres y mujeres, independientemente de que estuvieran diagnosticados de ELA. Los investigadores también se sorprendieron al descubrir que las células madre masculinas de la ELA generaban un número significativamente mayor de motoneuronas que el grupo de control, pero esto no se observó con las células madre de las mujeres.
"Nuestra hipótesis era que veríamos diferencias en la expresión génica entre los grupos de ELA y de control sano, pero los cambios eran sutiles --explica Michael Workman, científico del proyecto en el Laboratorio Svendsen y co-primer autor del estudio--. Sin embargo, cuando analizamos a hombres y mujeres por separado, se observaron algunos cambios específicos en la expresión génica, sobre todo en las muestras masculinas de ELA".
Los estudios anteriores que utilizaban este enfoque sólo habían empleado unas pocas líneas y a menudo no habían equilibrado sus experimentos para sujetos masculinos y femeninos. Sólo haciendo esto a tan gran escala se reveló que el sexo era uno de los principales impulsores de la diferente expresión génica en las neuronas motoras.
"Se sabe que las mujeres tienen menos probabilidades de padecer ELA que los hombres y, si se les diagnostica, suele ser un poco más tarde y afecta a conjuntos diferentes de motoneuronas --explica Svendsen, que también ocupa la Cátedra de Medicina Regenerativa de la Fundación Familiar Kerry y Simone Vickar--. Ahora que hemos descubierto patrones de expresión génica que pueden distinguir las motoneuronas masculinas de las femeninas, puede ayudar a diseñar terapias en el futuro".
Los investigadores tienen previsto seguir analizando los datos que se recogen continuamente y se depositan en el portal en línea y de código abierto Answer ALS. Los científicos pueden descargar todos los datos descritos en el documento, y las células madre están disponibles a través del Cedars-Sinai iPSC Core.
"El mensaje es que estos grandes conjuntos de datos y un gran número de líneas de células madre de ELA y de control están ahora a disposición de la comunidad de ELA para utilizarlos y buscar nuevas causas y tratamientos para esta devastadora enfermedad", destaca Svendsen.
