Los investigadores sugieren una posible terapia basada en células para estimular el desarrollo pulmonar en bebés prematuros frágiles que sufren de una afección rara llamada Displasia Broncopulmonar (DBP), que en los casos más graves puede provocar problemas respiratorios de por vida e incluso la muerte. Los científicos estudiaron las firmas genéticas en pulmones neonatales humanos donados mediante el análisis de secuenciación de ARN de una sola célula y modelos de ratón de DBP.
Los investigadores sugieren una posible terapia basada en células para estimular el desarrollo pulmonar en bebés prematuros frágiles que sufren de una afección rara llamada Displasia Broncopulmonar (DBP), que en los casos más graves puede provocar problemas respiratorios de por vida e incluso la muerte.
Científicos en el Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati informaron en el American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine que estudiaron firmas genéticas en pulmones neonatales humanos donados mediante el análisis de secuenciación de ARN de una sola célula. También realizaron pruebas de laboratorio exhaustivas en modelos de ratones con BPD, incluido el análisis bioinformático asistido por computadora.
Las pruebas condujeron a una propuesta para desarrollar una terapia celular basada en lo que se denominan células progenitoras endoteliales c-KIT. Las células son comunes en los pulmones embrionarios y neonatales y ayudan en la formación de capilares y sacos de aire en los pulmones llamados alvéolos. Sin embargo, según el Dr. Vlad Kalinichenko, MD, PhD, un médico / investigador del Centro de Medicina Perinatal del Pulmón de Cincinnati, investigador principal del estudio de los bebés prematuros con pulmones ya poco desarrollados.
«La secuenciación de ARN de tejido pulmonar neonatal humano y de ratón mostró que las células progenitoras endoteliales c-KIT pulmonares requieren las proteínas c-KIT y FOXF1 para estimular el desarrollo de los vasos sanguíneos y los sacos de aire», dijo Kalinichenko. «Las células son muy sensibles a las lesiones por las altas concentraciones de oxígeno, por lo que se impide el desarrollo pulmonar en bebés prematuros con asistencia de oxígeno mecánico. Nuestros hallazgos sugieren que el uso de células endoteliales positivas para c-KIT de donantes, o su generación con células madre pluripotentes, podría ser una forma de tratar la DBP u otros trastornos pulmonares pediátricos asociados con la pérdida de alvéolos y la microvasculatura pulmonar «.
Kalinichenko y sus colegas estudian ampliamente el papel crítico que tiene el gen FOXF1 en el desarrollo pulmonar. Los investigadores también exploran diferentes situaciones en las que la mutación del gen puede alterar la función de la proteína FOXF1, afectando el desarrollo pulmonar o causando una enfermedad.
Los resultados preclínicos necesitan más estudio
Este estudio es el primero en sugerir la posibilidad de utilizar células progenitoras endoteliales pulmonares c-KIT donadas para terapia o aquellas generadas con células madre pluripotentes, que pueden convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo y derivar de las propias células del paciente. Esa conclusión se basó en parte en las pruebas que los investigadores realizaron utilizando células progenitoras endoteliales positivas para c-KIT para tratar ratones neonatales que habían sido expuestos a hiperpoxia (sobre oxigenación) para modelar la condición de BPD en los animales. Encontraron que la infusión de células en la sangre periférica aumentaba la formación de vasos sanguíneos pulmonares y sacos de aire en los animales.
Se necesitarán pruebas preclínicas exhaustivas en animales de laboratorio más grandes, como ratas y ovejas, antes de que Kalinichenko y sus colegas consideren la posibilidad de recomendar el enfoque de la terapia celular en pacientes, dijo. El trabajo futuro también incluirá un mayor refinamiento técnico del enfoque terapéutico y las pruebas de eficacia en curso en modelos animales de DBP. También incluye el desarrollo de un protocolo de diferenciación celular específico para generar células progenitoras endoteliales positivas para c-KIT a partir de células madre pluripotentes inducidas derivadas de pacientes.
Kalinichenko estimó que el trabajo de desarrollo preclínico adicional requerirá un estimado de dos a tres años antes de que la tecnología alcance un punto en el que se pueda proponer para posibles pruebas clínicas.
Fuente: Science Daily
