La ingeniería de células madre ofrece un salvavidas para las especies en peligro de extinción

En 1972, un grupo de conservacionistas con visión de futuro en San Diego comenzó a congelar muestras de piel de especies en peligro de extinción. La esperanza era que la ciencia eventualmente encontraría una manera de usar las células para ayudar a revivir estas poblaciones frágiles.

De regreso del más allá: Los científicos han creado células madre a partir de muestras de piel congeladas del rinoceronte blanco del norte en peligro de extinción.

Jeanne Loring y los colaboradores del Instituto de Investigación Scripps han dado un paso clave hacia el cumplimiento de esa esperanza al crear células madre a partir de células de piel congeladas de dos de esas especies: el mono taladro de crin plateada y el rinoceronte blanco del norte.



A corto plazo, los investigadores planean construir un zoológico congelado de células madre que los científicos puedan usar para estudiar los genomas de los animales y quizás para crear terapias con células madre para los animales. (Los monos taladro que viven en cautiverio a menudo padecen diabetes, un área de investigación muy activa en el campo de las células madre humanas).

A más largo plazo, los investigadores esperan poder utilizar las células para crear espermatozoides y óvulos, que se incorporarían a los programas de reproducción para impulsar la diversidad genética de poblaciones muy limitadas; el rinoceronte blanco está al borde de la extinción, con solo siete animales vivos en la actualidad. No se han criado en años.

Pensar en la previsión que tuvieron en la década de 1970 para iniciar este programa, dice Loring, director del Centro de Medicina Regenerativa de Scripps. En ese momento, no se había publicado ningún genoma, y ​​el concepto de que esto sucediera era ciencia ficción. Su equipo tiene como objetivo generar células madre para al menos otras 10 especies, incluidos los leopardos de las nieves y algunas especies de elefantes. El zoológico congelado de San Diego alberga muestras de tejido de más de 800 especies.

Para crear las células madre, Inbar Friedrich Ben, investigador postdoctoral en el laboratorio de Loring, utilizó una técnica desarrollada por primera vez en 2007 llamada reprogramación de células madre pluripotentes inducidas (iPS). Un puñado de genes que normalmente están activos en el embrión en desarrollo se expresan en una célula diferenciada, como una célula de la piel, lo que hace que esa célula vuelva a su estado indiferenciado.

Para su sorpresa, los genes humanos que se usan típicamente para reprogramar células humanas también podrían reprogramar células de la piel tanto del mono como del rinoceronte, aunque con una eficiencia mucho menor. Aún así, las células reprogramadas mostraron las características definitorias de las células madre pluripotentes inducidas; ambos podrían diferenciarse en varios tipos de células y generar más de sí mismos. La investigación fue publicada esta semana en Métodos de la naturaleza .

Este método allana el camino para salvar especies en peligro de extinción como los pandas gigantes, guepardos, tigres, gorilas en África Oriental e incluso especies extintas como la cabra montés bucardo, dice Robert Lanza , director científico de Advanced Cell Technology. Abrirá el camino a nuevas estrategias para ayudar a mantener la biodiversidad y responder a los desafíos de las extinciones a gran escala que se avecinan. Lanza no participó en el estudio.

Para animales como el rinoceronte blanco, cada muerte representa una pérdida grave para el acervo genético, lo que a su vez debilita a la población. Al crear células madre de animales que murieron, sus genes podrían reintroducirse para mantener la supervivencia y la diversidad genética de la especie, dice Lanza. La cabra montesa bucardo podría resucitar utilizando esta tecnología si se combina con un programa de cría de cabras ordinario.

Es probable que la creación de un nuevo animal a partir de una célula madre esté muy lejos. Los investigadores tendrían que crear primero espermatozoides u óvulos a partir de las células madre y luego usarlos con espermatozoides u óvulos de un animal vivo para crear un embrión. Los científicos de fertilidad están buscando ávidamente formas de desarrollar espermatozoides y óvulos a partir de células madre para tratar la infertilidad humana, y Loring espera que esas tecnologías puedan aplicarse a estos animales.

Antes del desarrollo de la reprogramación de células iPS, el grupo de Lanza utilizó la clonación, el método utilizado para crear la oveja Dolly, para intentar reproducir dos especies de ganado salvaje; el guar y el banteng en peligro crítico. Pero la clonación no es adecuada para la conservación de especies, ya que es un proceso técnicamente desafiante que a menudo resulta en animales enfermos o deformados.

Lanza dice que otra forma de usar células madre para propagar especies en peligro de extinción sería inyectar las células de una especie relacionada más común en el embrión, y luego usar varias técnicas experimentales para persuadir a las células que descienden del animal en peligro de extinción para que se conviertan en fetos. Su equipo ha demostrado que este enfoque funciona en ratones.

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