A partir de células de la piel normal, los científicos del Instituto Scripps de Investigación han producido las primeras células madre de especies en peligro de extinción. Esas células podrían eventualmente permitir mejorar la reproducción y la diversidad genética de algunas especies, posiblemente salvandolas de la extinción, o para fortalecer la salud de los animales en peligro de extinción en cautiverio. Una descripción de la realización apareció en una edición avanzada en Internet de la revista Nature Methods el 4 de septiembre de 2011.
animales-en-peligro-de-extincionGénesis

Hace unos cinco años, Oliver Ryder, PhD, director de genética en el zoológico de San Diego Instituto de Investigación para la Conservación, se puso en contacto con Jeanne Loring, PhD, profesor de neurobiología del desarrollo en el Scripps Research, y se reunieron para discutir la posibilidad de obtener células madre a partir de especies en peligro de extinción.

El Equipo de Ryder ya había establecido en el Zoológico, un banco de células de la piel Congeladas y otros materiales de más de 800 especies y se preguntó si los miles de muestras que habían acumulado podrían ser utilizadas como punto de partida.

Así como es de esperar con los seres humanos, Ryder puso su pensamiento en las células madre a partir de especies en peligro de extinción que podrían permitir terapias médicas o salvar la vida y que ofrecen la posibilidad de conservar o ampliar la diversidad genética, ofreciendo nuevas posibilidades de reproducción.

En este momento, aunque los investigadores están trabajando con células madre procedentes de embriones, los científicos aún no habían desarrollado técnicas para inducir de manera fiable las células normales adultas para convertirlas en células madre. Pero la tecnología llegó poco después, y ahora los científicos lograron esta hazaña, llamada pluripotencia inducida, mediante la inserción de genes en las células normales que da la chispa de la transformación.



Mientras el equipo de Loring se reunió con Ryder a principios de 2008, se dieron cuenta de que estas técnicas de reciente aparición se podrían aplicar a las especies en peligro de extinción. Estudiante postdoctoral Inbar Friedrich Ben-Nun, PhD, salió a explorar sistemáticamente las posibilidades.

Ryder sugiere dos especies para el trabajo inicial. El primero fue un primate en peligro de extinción llamado “taladro” que eligió debido a su estrecha relación genética con los seres humanos, y porque los animales en cautividad a menudo sufren de diabetes, lo que los investigadores están trabajando para tratar en humanos con células madre basado en terapias.

El rinoceronte blanco del norte fue el segundo candidato. Ryder eligió este animal, ya que está genéticamente muy lejos de los primates, y porque es una de las especies más amenazadas del planeta. Hay solamente siete animales que aún existen, dos de los cuales residen en el San Diego Zoo Safari Park.

Inicialmente los miembros del equipo pensaron que tendrían que aislar y utilizar los genes de los animales estrechamente relacionados con las especies en peligro para inducir la pluripotencialidad con éxito. Pero esa línea de experimentación no funcionó.

En cambio, para su sorpresa, después de un año de prueba y error, los investigadores encontraron que los mismos genes que inducen la pluripotencialidad en los seres humanos también trabajan igual para el taladro y el rinoceronte. “Ha sido increíble”, dijo Ryder de los éxitos del equipo de Scripps Research.

El proceso es ineficiente, es decir, sólo una pocas células madre se producen en un momento, pero eso es suficiente. “Sólo hay dos animales”, dijo Ben-Nun, “pero tenemos el comienzo de un nuevo zoológico, el parque zoológico de células madre.”

Células madre para el rescate

Los científicos ven el éxito como un primer paso hacia un mayor avance. Además de la posibilidad de utilizar células madre como base para la diabetes u otros tratamientos, hay un gran potencial de las nuevas tecnologías reproductivas como los avances con células madre de la investigación. “Lo más importante es proporcionar a estas células madre como un recurso para la gente que las necesita”, dijo Loring.

Una de las preocupaciones más grandes con poblaciones pequeñas, como el rinoceronte blanco del norte es que incluso si se reproducían, lo cual no ha sucedido en muchos años, su diversidad genética es inevitable y peligrosamente baja, y la endogamia de lugar a animales enfermos.

Pero los investigadores se están moviendo hacia la inducción de células madre para diferenciarse en esperma u óvulos. Con esto llevado a cabo, una posibilidad es que los científicos podrían tomar células de la piel en el zoológico de animales muertos congelados, inducir la diferenciación de pluripotencia, activar a las células de esperma, y ??luego combinar estos con los huevos de un animal vivo a través de la fertilización in vitro. De lo contrario la diversidad genética-pérdida sería reintroducida en la población, por lo que es más sano, más grande y más robusto.

O bien, los huevos y el esperma pueden ser producido a partir de las células madre, con los embriones resultantes implantados en animales vivos, un proceso que la investigación actual sugiere que podría ser mucho más confiable que las técnicas de clonación actuales.

Los científicos ya están estudiando la posibilidad de producir óvulos y espermatozoides de células madre como posible solución a los problemas de infertilidad humana. Loring espera que algunos de estos grupos pueda ser considerado el desarrollo de la técnica inicial de uso de células madre en peligro de extinción de especies. “Creo que el trabajo sería mucho más fácil éticamente con las especies en peligro que con los seres humanos”, dijo, “así que sospecho que algunas personas que trabajan en esta área le encantaría tener a nuestras células para los experimentos.”

La verdadera solución

“La mejor manera de gestionar la extinción es preservar a las especies y sus hábitats”, dijo Ryder, “pero eso no es trabajar todo el tiempo.” Los rinocerontes son un perfecto ejemplo, dijo, porque hay tan pocos. “La tecnología de células madre ofrece un cierto nivel de esperanza de que no se extingan a pesar de que han sido completamente eliminados de su hábitat. Yo creo que si la humanidad quiere salvar a esta especie, vamos a tener que desarrollar nuevas metodologías “.

Y aún cuando no son razonables las poblaciones silvestres de las especies, se enfrentan a una serie de amenazas, incluyendo la pérdida de hábitat y la caza furtiva.

En el futuro, Loring dijo que el grupo tiene la esperanza de seguir produciendo las células madre de otras especies para ampliar su banco de célula madre “zoo”. Por ahora, estamos trabajando para asegurar el financiamiento para lo que equivale a una línea convencional de la investigación. “Es en medio de campos”, dijo Loring. “No es la conservación de clásicos y no es la investigación biológica común”.

Esta investigación fue financiada por la Fundación Esther O’Keefe, la Fundación Millipore, y el Instituto de Medicina Regenerativa de California.

Además de Ryder, Loring, y Ben Nun, autores del artículo, titulado “Generación de células madre pluripotentes inducidas de especies en peligro de extinción” (DOI 10.1038/nmeth.1706) fueron Susanne Montague, Tran Ha, Ibon Garitaonandia, Trevor Leonardo, Wang Yu-Chieh, Investigación Scripps, Louise Laurent de Investigación Scripps y la UCSD, y Marlys Houck y Carta Suellen del Zoológico de San Diego Instituto de Investigación de la Conservación

fuente: Elprofesordeciencias