GROalpha regula la autorrenovación de las células madre embrionarias humanas o la adopción de un destino neuronal.

Los científicos buscan constantemente nuevas y mejores formas de cultivar células madre embrionarias humanas. Un objetivo importante es simplificar las condiciones. En el pasado, las células madre embrionarias humanas se cultivaban sobre una capa de otro tipo de células, denominadas "alimentadoras". Anteriormente, nuestro grupo demostró que las células aisladas de placentas humanas eran excelentes alimentadores. Sin embargo, queríamos eliminar la necesidad de comederos que podrían ser una fuente potencial de agentes infecciosos. Por lo tanto, buscamos identificar las moléculas que secretaban las células alimentadoras y que permitían el crecimiento de células madre embrionarias humanas. Específicamente, comparamos los factores que los alimentadores placentarios liberan en cultivo con otras células de un tipo similar que carecen de esta actividad biológica. Estábamos especialmente interesados ​​en familias de moléculas que se denominan quimiocinas porque indican a las células que se muevan, o factores de crecimiento porque promueven la autorrenovación. Un análisis amplio mostró que los alimentadores placentarios, entre todas las moléculas analizadas, expresaban niveles seis veces más altos de la quimiocina GROα. Curiosamente, las células madre embrionarias humanas también expresaron una molécula receptora que podría unirse a esta quimiocina, lo que sugirió que GROα podría tener efectos importantes. En consecuencia, utilizamos esta información para desarrollar un medio de cultivo definido que contenía GROα, esencialmente alimento líquido para la propagación de células madre "sin alimentador". También cultivamos las células sobre una capa de proteínas de la sangre humana. Esto promovió su capacidad de adhesión, que también es necesaria para el crecimiento. Para probar la utilidad de esta formulación, cultivamos células durante muchas generaciones en estas nuevas condiciones. Comparamos sus propiedades con las de células que se cultivaron en condiciones estándar con alimentadores. Los resultados fueron muy favorables. Las células madre que se cultivaron de esta nueva forma eran normales. Los criterios de valoración que examinamos incluyeron una propiedad denominada polaridad apical-basal. En otras palabras, las células madre tienen una parte superior e inferior distintas, así como conexiones estrechas entre sí. De hecho, las células que se cultivaron en el nuevo medio estaban polarizadas. También eran normales en cuanto al número de cromosomas que portaban, su huella digital en términos de marcadores de plasticidad y su capacidad para formar precursores de todos los principales tipos de células del cuerpo. Sin embargo, esto sólo era cierto si las células se propagaban como pequeños agregados y no individualmente. Las células individuales cultivadas en estas condiciones dejaron de polarizarse y se diferenciaron en neuronas en etapa temprana según lo determinado por su expresión de conjuntos de marcadores que definen este linaje. Sacamos varias conclusiones de este estudio. En el sistema de células madre embrionarias humanas, la polaridad está asociada con un estado indiferenciado (tabula rasa). La pérdida de superficies apicales y basales definidas se asocia con la diferenciación neuronal, lo que muestra la propensión de las células madre embrionarias humanas a formar este tipo de células. Por último, nuestro trabajo también tiene implicaciones prácticas con respecto a métodos económicos que pueden utilizarse para cultivar células madre sin otros tipos de células en un medio libre de productos animales, muy deseable para prevenir su contaminación con agentes infecciosos.