Una recepta per aïllar i créixer cèl.lules intestinals humanes al laboratori

Al llarg de la nostre vida, les cèl.lules mare del còlon regeneren setmanalment la capa interior del nostre intestí prim. Durant dècades els científics han tingut evidències de l'existència d'aquestes cèl.lules encara que la seva identitat ha restat a l'ombra. Científics liderats pel Professor ICREA i investigador de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) Eduard Batlle, han descobert la localització precisa de les cèl.lules mare en el còlon humà i han desenvolupat un mètode per al seu aïllament i la seva expansió in vitro, és a dir, la seva propagació en plaques de laboratori. Propagar o créixer cèl.lules fora del cos implica proveir a aquestes cèl.lules en plaques de laboratori de la barreja de nutrients, factors de creixement i hormones adequada per a la seva supervivència. Però de la mateixa manera en què cada un dels més de 200 tipus de cèl.lules del nostre cos es diferencien uns dels altres, les condicions òptimes de creixement de les cèl.lules en cultiu són també diferents. Conseqüentment, el cultiu de cèl.lules mare humanes adultes ha estat fins ara una veritable missió impossible. L'equip de Batlle ha establert també les condicions per mantenir vives cèl.lules mare de còlon humanes (CoSCs, de l'anglès colon stem cells) fora del cos: "Aquesta és la primera vegada que ha estat possible propagar CoSCs en plaques de laboratori i derivar línies de cèl.lules mare intestinals humanes en condicions de laboratori totalment definides ", explica l'investigador de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) Peter Jung, primer autor de l'article juntament amb Toshiro Sato, de la Universitat Mèdica de Utrecht a Holanda.

Aquest avanç, publicat pel grup de recerca de Batlle a la prestigiosa revista científica Nature Medicine, arriba després de més de 10 anys d'intensa investigació dedicada a la caracterització de la biologia de les cèl.lules mare intestinals i la seva connexió amb el càncer. La investigació ha estat possible gràcies a l'estreta col.laboració entre l'equip de Batlle i els grups de Hans Clevers a l'Institut Hubretcht i la Universitat Mèdica d'Utrecht i de Maria A. Blasco al Centre Nacional d'Investigacions Oncològiques (CNIO) a Madrid. "Durant anys, científics de tot el món han intentat propagar el teixit intestinal al laboratori; provant diferents condicions; usant diferents mitjans nutritius. Però com que la gran majoria de cèl.lules en aquest teixit són cèl.lules diferenciades que ja no poden proliferar, només sobrevivien durant uns quants dies en aquestes condicions ", explica Jung. "L'objectiu d'aquest estudi era trobar una manera d'identificar i seleccionar CoSCs individuals i propagar en unes condicions de laboratori que permetessin mantenir el seu estat indiferenciat i proliferatiu. Així podríem ser capaços de simular com creixen-en nombre-i es diferencien en cèl.lules epitelials intestinals en plaques de laboratori, "contínua Jung. La comunitat científica disposa ara d'una 'recepta' ben definida per aïllar CoSCs i derivar línies estables de CoSCs amb la capacitat de créixer de forma indiferenciada durant mesos. De fet, "ara podem mantenir aquestes cèl.lules mare en plaques fins a 5 mesos o podem induir artificialment la seva diferenciació cap a cèl.lules epitelials intestinals, tal com farien dins dels nostres cossos".

"Aquest èxit obre un nou i excitant camp de recerca amb un gran potencial per aconseguir grans avenços en la medicina regenerativa", diu Jung. La medicina regenerativa —o la idea de reparar el cos mitjançant el desenvolupament de nous teixits i òrgans quan els vells es desgasten— implica produir cèl.lules, teixits i òrgans en el laboratori a partir dels teixits originals dels pacients. I no obstant això, l'element principal per a convertir la medicina regenerativa en una realitat, les cèl.lules mare, tot just comença a desvetllar-nos els seus secrets. "Ara que hem establert les guies per a propagar i mantenir cèl.lules mare del còlon en condicions de laboratori tenim una plataforma ideal que podria ajudar a la comunitat científica a determinar les bases moleculars de la proliferació i diferenciació de les cèl.lules gastrointestinals. Es sospita també que certes alteracions en la biologia de les CoSCs podrien ser l'origen de diverses malalties del tracte gastrointestinal, com ara el càncer colorectal o la malaltia de Crohn, una alteració inflamatòria de l'intestí d'origen autoimmune. El nostre descobriment obre el camí per començar a explorar aquest apassionant camp ", conclou Jung.

Article de referència
Isolation and in vitro expansion of human colonic stem cells.
Peter Jung, Toshiro Sato, Anna Merlos-Suárez, Francisco M. Barriga, Mar Iglesias, David Rossell, María M. Gallardo, Maria A. Blasco, Elena Sancho, Hans Clevers and Eduard Batlle.
Nature Medicine (DOI: 10.1038/nm.2470)