Convierten células ordinarias del corazón en marcapasos biológicos mediante la inyección de un único gen

A pesar de que se han creado primitivos marcapasos biológicos antes, este estudio es el primero en demostrar que un solo gen puede dirigir la conversión de las células musculares del corazón a células marcapasos genuinas.

Investigadores del Cedars-Sinai Heart Institute han reprogramado las células normales del corazón para convertirlas en réplicas exactas de las células marcapasos altamente especializadas mediante la inyección de un solo gen (Tbx18), lo que supone un importante paso adelante en la búsqueda de una terapia biológica para corregir los latidos cardiacos irregulares, según explican los autores en la edición del 8 de enero de Nature Biotechnology que se avanza su web.

«A pesar de que se han creado primitivos marcapasos biológicos antes, este estudio es el primero en demostrar que un solo gen puede dirigir la conversión de las células musculares del corazón a células marcapasos genuinas. Las nuevas células generaron impulsos eléctricos espontáneamente y eran indistinguibles de las células marcapasos nativos», explicó Cho Hee Cheol, científico del Instituto de Investigación del Corazón.

Las células marcapasos generan actividad eléctrica que se propaga a otras células del corazón en un patrón ordenado para crear contracciones musculares rítmicas. Si estas células van mal, el corazón bombea de forma errática, en el mejor de los casos, y los pacientes deben someterse a cirugía para que se les coloque un marcapasos electrónico como la única opción de supervivencia.

El latido del corazón se origina en el nódulo sinoauricular (SAN) de la cavidad superior derecha del corazón, donde se agrupan las células marcapasos y -de 10.000 millones de células del corazón, menos de 10.000 son células marcapasos, a menudo conocidas como células SAN-. Una vez reprogramadas por el gen Tbx18, las células marcapasos de nueva creación (SAN células inducidas o células ISAN) tenían todas las características clave de marcapasos nativos y mantuvieron sus SAN como características incluso después de que los efectos del gen Tbx18 se desvanecieran.

Los investigadores de Cedars-Sinai, emplearon un virus diseñado para llevar un solo gen (Tbx18) que desempeña un papel clave en el desarrollo embrionario de células marcapasos. Directamente reprogramaron células del músculo cardiaco (cardiomiocitos) a las células marcapasos especializadas. Las nuevas células tomaron las características distintivas y la función de las células marcapasos nativas, tanto en células reprogramadas en el laboratorio como en estudios en cobayas.

«Esta es la culminación de diez años de trabajo en nuestro laboratorio para construir un marcapasos biológico como una alternativa a los dispositivos electrónicos de estimulación», dijo Eduardo Marbán, director del Instituto Cedars-Sinai Heart. Si la investigación posterior confirma y avala los resultados de los estudios de células marcapasos, los investigadores creen que la terapia puede ser administrada por una inyección Tbx18 en el corazón de un paciente o mediante la creación de las células marcapasos en el laboratorio y trasplantarlas en el corazón.