Fabricar cèl·lules a les quals es pugui entrenar per a comportar-se igual que altres, que desenvolupin la mateixa funció que qualsevol altra cèl·lula del cos, albira grans expectatives de progrés en la salut. I als laboratoris de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) hi ha vuit grups d’investigadors que treballen per a fer-ho realitat amb diferents cèl·lules o teixits. Ho fan sota el paraigües de l’únic programa monogràfic a Catalunya dedicat exclusivament a la medicina regenerativa.
Quan parlem de medicina regenerativa ens referim a la que s’inspira en el que succeeix durant la regeneració d’un òrgan o teixit emmalaltit o perdut, i la seva funció, en el procés natural que es dona en algunes espècies, capaces de regenerar, tornar a crear ells mateixos parts del seu cos quan les perden, recuperant, tant la funció com l’estructura. Un exemple seria la cua de les sargantanes o els braços de les salamandres. Podem veure com tornen a créixer. Amb alguns teixits de determinats òrgans, també és possible la seva regeneració, recuperant la funció, però, de vegades, no la forma. La pell, per exemple, sí que es regenera.
Al món hi ha en l’actualitat una trentena d’assajos clínics en marxa encaminats a curar creant cèl·lules entrenades per a funcionar correctament en un organisme. Els camps on els assajos estan més avançats són el de la retina, el cor i les malalties de Parkinson i diabetis.
Quan es demostra que ja hi ha alguna fórmula segura que pot ser beneficiosa, les empreses biotecnològiques i les farmacèutiques hi inverteixen diners. Fins aleshores, la majoria d’avenços es fan finançats per organismes públics de finançament, això fa que es vagi avançant, però més lentament.
“En el nostre grup investiguem la capacitat de regenerar que tenim els mamífers quan naixem, però que als pocs dies perdem. Esbrinem per què es perd aquesta capacitat innata, i com es pot fer que es torni a recuperar”, explica el coordinador del programa de medicina regenerativa de l’IDIBELL, el Dr. Ángel Raya. Tracten de comprendre els mecanismes que governen el grau de potència de les cèl·lules somàtiques (amb capacitat de regenerar teixit) humanes, i com es pot augmentar experimentalment per condicions en què fer-ho pot tenir rellevància biomèdica. I ho fan específicament, en el context de la regeneració/reparació cardíaca. Raya és, per la seva tasca al laboratori, un dels referents mundials en l’estudi de la regeneració de teixits i òrgans, una dedicació que –avança- “revolucionarà la forma en la qual es tracten moltes malalties”.
La medicina regenerativa no va a la causa de la malaltia, ni a estudiar el per què s’han mort les cèl·lules, sinó que es concentra en recuperar la funció utilitzant cèl·lules que s’entrenen al laboratori per a fer-ho. Són cèl·lules del propi pacient o d’algú altre. Ja als anys 60 es feia medicina regenerativa, un exemple el tenim en el trasplantament de medul·la òssia. En ell, es substitueixen cèl·lules mortes o malmeses de la medul·la òssia per cèl·lules mare de medul·la completament sana. La medul·la òssia és un tipus de teixit biològic que es troba a l’interior d’alguns ossos i que conté les cèl·lules mare que donaran lloc a la sang.
Cèl·lules mare pluripotents
Les cèl·lules pluripotents induïdes (IPS) són les que han estat extretes de qualsevol teixit i, modificant-les genèticament, s’aconsegueix que es comportin com una cèl·lula mare de l’embrió, aquelles que podran desenvolupar qualsevol funció. Van ser descobertes pel japonès Shinya Yamanaka l’any 2006, i la seva troballa el va fer merèixer el premi Nobel de Medicina l’any 2012.
A Europa hi ha molts grups de recerca que tracten de veure com portar a l’aplicació clínica les cèl·lules mare pluripotents perquè entrin en acció en un cos, complint la funció que en aquell cos en concret fa falta recuperar.
Ja s’han començat a fer experiments en humans. Un dels primers pacients que les va rebre va ser una senyora japonesa amb ceguesa de retina. Abans, s’havien agafat cèl·lules mare pluripotents d’aquesta persona per convertir-les en cèl·lules de la retina i veure com s’integraven en el seu organisme, i que no generaven problemes. És l’anomenada fase 1 de l’assaig clínic, imprescindible per confirmar que allò que volem implantar o introduir al cos de la persona no fa mal. En aquesta fase no es busca encara la millora funcional, sinó només assegurar que la seva presència no danya.
Les cèl·lules pluripotents, creades artificialment a partir de cèl·lules d’una persona, seran genèticament idèntiques. Es creen pensades per a utilitzar-les en malalties molt comunes o degeneratives.
Màsters pluripotents
Amb l’objectiu de crear un banc de cèl·lules pluripotents compatibles amb el màxim de població possible, una iniciativa europea busca ‘superdonants’ que, com passa amb els donants de sang universals (grup sanguini 0) que poden donar a sang a tothom per les seves característiques, les seves cèl·lules puguin ser compatibles amb una major part de població.
“Hem seleccionat els superdonants més representatius dels tipus de teixit que hi ha a Espanya, els 7 més abundants, i a partir d’ells hem generat cèl·lules mare amb pluripotència induïda”, explica el Dr. Raya. Ho fan conjuntament amb el Banc de sang i teixits, on tenen sales de cultius de grau clínic, per produir les cèl·lules generades a l’IDIBELL. I, en paral·lel, a Europa uns altres investigadors fan el mateix per abastar més gent i característiques casuístiques cel·lulars, i crear màsters d’aquestes cèl·lules que englobin la màxima compatibilitat per a donar cobertura a la majoria de població europea.
Si es poden crear i, en un futur implantar, cèl·lules capaces de contraure’s com les d’un cor, o cèl·lules de ronyó o pulmó que reprodueixin la mateixa funció de les que van donar lloc a l’òrgan original, s’acabaria l’escassetat de donants. No caldrien, com passa ara si cal per regenerar fetge o medul·la òssia o sang, per exemple. Es podria construir cor sa, retina, pell…
Encara, però, el disseny i l’entrenament de la correcta funcionalitat d’aquestes cèl·lules pluripotents s’està treballant al laboratori actualment.
A l’IDIBELL, en concret, ho treballen vuit grups del programa de medicina regenerativa que coordina el Dr. Ángel Raya. A més del que ell lidera, sobre la potència de les cèl·lules mare, altres grups treballen:
–L’envelliment de les cèl·lules mare. Un grup dirigit per Carolina Florian tracta de comprendre com envelleixen les cèl·lules mare, i identificar estratègies d’intervenció per mantenir la capacitat regeneradora de cèl·lules mare que conduiran a nous enfocaments terapèutics per mantenir la nostra salut a mesura que envellim.
-La regulació gènica de la identitat cel·lular, que estudia Mireya Plass i el seu equip, vol entendre com es coordinen els processos reguladors de cada cèl·lula per esdevenir el que acabaran sent, tant en condicions de salut com de malalties. I, en concret, què porta a la degeneració d’una cèl·lula.
-La teràpia amb cèl·lules mare pluripotencials està en mans de la destacada biòloga en el camp de les cèl·lules mare i la reproducció assistida, Anna Veiga. En el seu grup a l’IDIBELL tenen com a objectiu desenvolupar i millorar les metodologies per a la generació i diferenciació de cèl·lules mare pluripotents (PSC), tant cèl·lules mare embrionàries humanes (hESC) com cèl·lules mare pluripotents induïdes per humans (hiPSC) per a la seva aplicació clínica en teràpia cel·lular.
-La biologia de cèl·lules mare hematopoètiques i leucemogènesi l’investiga l’equip liderat per Alessandra Giorgetti. Concretament, en la malaltia rara en infants de la mielodisplasia, en la qual el pacient perd glòbuls blancs i plaquetes. Giorgetti porta el registre europeu d’aquesta malaltia. Al laboratori, estudia la sang malalta que generen aquests infants.
– La regeneració del pàncrees: progenitors pancreàtics i els seus nínxols és el camp d’estudi del grup d’investigadors encapçalat per Meritxell Rovira. Estudien com generar cèl·lules Beta que són les que produeixen la insulina al pàncrees i que fallen en el cas d’una determinada diabetis.
-La plasticitat cel·lular i regeneració la investiga el grup de Jordi Guiu, que vol esbrinar com dissenyar cèl·lules que ajudin l’intestí a regenerar la mucosa, un procés natural que davant de certes anomalies o en tractaments amb radioteràpia, per exemple, es veu perjudicat o anul·lat.
Un vuitè grup d’investigadors de l’IDIBELL en el seu programa de medicina regenerativa el dirigeix Esteban Hoijman. Estudien la bioimatge de les cèl·lules embrionàries, per conèixer el desenvolupament de les cèl·lules embrionàries i com comencen a menjar-se’n d’altres abans de que existeixi un sistema immune. Entre altres coses, poden saber així per què no van endavant determinats embarassos.
