Expansión regulada de células madre linfohematopoyéticas y progenitoras a partir de células madre embrionarias humanas (hESC)

El potencial clínico de las células madre embrionarias humanas (hESC) para trasplantes sólo se realizará cuando podamos desarrollar métodos para controlar el proceso de diferenciación de tejidos de manera mucho más eficiente que en la actualidad. A partir de más de 40 años de experiencia con células madre adultas, se reconoce que el crecimiento de la médula ósea trasplantada se genera a partir de las células madre hematopoyéticas (“formadoras de sangre”) y progenitoras presentes en el injerto. Las células maduras y diferenciadas que acompañan a las células madre desaparecen rápidamente después del trasplante porque carecen de la capacidad de autorrenovarse. Por lo tanto, es esencial al diseñar enfoques clínicos que utilicen tejido derivado de hESC, apuntar específicamente a la producción de tallos y progenitores que sobrevivirán, proliferarán y se diferenciarán después del trasplante. Esta propuesta aborda tres preguntas fundamentales para todo el campo de las hESC: 1. ¿Las hESC se diferencian a través de las mismas vías que existen en los tejidos adultos? 2. ¿Cómo afectan las condiciones en las que las hESC se derivan inicialmente de los blastocistos su potencial posterior para generar tallos y tejidos específicos? células progenitoras, y 3. ¿Cómo se puede regular la diferenciación de hESC para proporcionar una gran cantidad de células madre y progenitoras específicas de tejido capaces de injertarse y diferenciarse a largo plazo? Los estudios de hematopoyesis en ratones han proporcionado la base conceptual para todo el campo de la biología de las células madre. Sin embargo, existen diferencias biológicas y técnicas fundamentales en la biología de las células madre hematopoyéticas y embrionarias entre las especies murina y humana. Nuestro grupo ha elegido durante los últimos 15 años centrarse en el estudio de células madre hematopoyéticas humanas y progenitores linfoides (sistema inmunológico), y más recientemente ha aportado estos conceptos y herramientas para estudiar la diferenciación hematopoyética de hESC. En resumen, nuestros objetivos en esta propuesta son: 1. Comprender las vías a lo largo de las cuales se generan la sangre y el sistema inmunológico a partir de hESC, 2. Evaluar si los métodos mediante los cuales se derivan hESC afectan su capacidad de hematopoyesis, y 3. Para Desarrollar los medios para expandir las células madre hematopoyéticas derivadas de hESC. Creo que hay dos razones generales por las que estos estudios son importantes. En primer lugar, como médico pediátrico especializado en trasplantes de médula ósea, soy muy consciente de que mis pacientes siguen teniendo problemas clínicos profundos. Las células madre compatibles de donantes sanos a menudo no están disponibles y la mala recuperación del sistema inmunológico después del trasplante da como resultado una incidencia inaceptablemente alta de muerte y enfermedad por infección. En segundo lugar, como biólogo de células madre, reconozco que las herramientas bien establecidas que se pueden aplicar específicamente al desarrollo hematopoyético a partir de hESC son las únicas capaces de responder algunas de las preguntas más fundamentales sobre cómo las hESC generan tejidos y cómo podemos controlar mejor el proceso. Con estas respuestas podremos adaptar nuestros enfoques de diferenciación a todos los tipos de tejidos y trasladar la intrigante biología de las hESC de forma más rápida y segura a la clínica.