Rita Vassena va arribar al CMRB el 2007 amb una carrera en veterinària i uns anys d’experiència en recerca en fisiologia reproductiva. Tan sols un mes abans d’entrar a l’edifici, una publicació va cridar la seva atenció. Cèl·lules mare testiculars de ratolí, que normalment donen lloc a espermatozoides, havien estat cultivades in vitro en un còctel específic de factors de transcripció i s’havien des-diferenciat espontàniament per donar lloc a cèl·lules pluripotents molt semblants a les cèl·lules mare embrionàries (ES).
La importància d’aquest article va ser immediatament òbvia per a aquesta científica italiana. La majoria d’investigadors treballen en un dels dos tipus de cèl·lules mare existents, les ES i les cèl·lules pluripotents induïdes (iPS). Les cèl·lules es presenten problemes ètics, ja que provenen d’embrions. Les cèl·lules iPS, que deriven de cèl·lules diferenciades adultes per sobreexpressió de gens específics, tenen també dos problemes que poden posar en perill la seva aplicació clínica. El primer és que alguns dels gens que cal sobreexpressar en aquestes cèl·lules són oncògens i, si es descontrolen, poden causar càncer. L’altre problema, que també podria dur al càncer, són els vectors virals utilitzats per integrar aquests gens a les cèl·lules.
“Cèl·lules germinals que es des-diferenciessin espontàniament a cèl·lules mare pluripotents, sense la necessitat d’afegir cap gen, serien una font excel·lent i segura de cèl·lules mare”, explica la investigadora. Immediatament Vassena es va posar mans a la feina per intentar reproduir l’experiment de ratolí en teixit humà.
La primera dificultat va ser aconseguir tots els permisos, que van trigar més d’un any. El següent obstacle, i el principal, va ser l’accés a testicles humans sans. “Només 1 de cada 4000 cèl·lules en un testicle és una cèl·lula mare, així que necessitem moltes mostres”, explica Vassena.
Primer va provar d’obtenir-ne a les clíniques de fertilitat, on es fan biòpsies de testicles de forma rutinària per diagnosis. Però la quantitat de mostres era limitada, i la majoria no eren molt sanes. Va tenir més sort amb les donacions de pacients transsexuals. “Aquests pacients es sotmeten a una castració bilateral com a part del procés de reassignació de gènere, i tots ells estaven entusiasmats de participar en la recerca. Els estic molt agraïda”, recorda la investigadora. Va obtenir moltes més mostres, però encara hi havia un problema de qualitat, ja que la majoria de transsexuals havien estat prenent hormones femenines durant anys, les quals havien afectat l’ambient testicular. “Ara tenim un acord amb la Transplant Services Foundation (TSF) a Barcelona per tal de rebre els testicles de donants d’òrgans”.
Fins ara, Vassena ha aconseguit mantenir les cèl·lules mare en cultiu durant unes setmanes, sense des-diferenciar-se.”Només això ja és difícil, ja que no hi ha protocols per fer-ho i normalment aquestes cèl·lules moren. I, tot i que mantenir les cèl·lules germinals és un producte secundari de la meva recerca, també podria tenir aplicacions pràctiques immediates”, assegura la investigadora. Efectivament, poder expandir cèl·lules germinals en cultiu podria ajudar als nens que es sotmeten a teràpia contra el càncer i que corren el risc d’esdevenir estèrils. Abans de ser sotmesos al tractament, els doctors agafen una biòpsia dels seus testicles i la congelen. Esperen que, en un futur proper, algú serà capaç d’agafar aquestes cèl·lules germinals, expandir-les in vitro i injectar-les de nou al pacient curat per tal de produir espermatozoides.
“It’s a risky project, but it’s worth it”
Rita Vassena arrived to the CMRB in 2007 with a veterinary degree and several years of research experience in reproductive physiology. Only one month before she set foot in the building, a publication caught her attention. Mouse testicular stem cells, which normally only give rise to sperm, had been cultivated in vitro in a specific cocktail of transcription factors. Under those conditions they would spontaneously de-differentiate and become pluripotent cells very similar to embryonic stem cells (ES).
The importance of this article became immediately apparent to this Italian scientist. Most researchers are working on two types of stem cells, ES cells and induced pluripotent stem cells (iPS). ES cells have obvious ethical problems, since they come from an embryo. iPS cells, which are derived from differentiated adult cells by overexpressing specific genes, had, at that time, also two problems that would jeopardise their clinical use. One is that some of the genes that needed to be overexpressed in these cells are oncogenes, and if not controlled could cause cancer. The other problem, which could also end up in cancer, was the viral vectors that were used to integrate these genes in the cells.
“Germ gells that de-differentiate spontaneously into pluripotent stem cells, without the need to add any genes, would be an excellent source of safe stem cells”, explains the researcher. She immediately set up to try to reproduce the mouse experiment with human tissue.
The first difficulty was to get all the permits, which took her over a year. The next obstacle, and the main one, was the access to healthy human testicles. “Only 1 every 4,000 cells in a testicle is a stem cell, so we need lots of samples”, justifies Vassena.
She first tried fertility clinics, where biopsies of testicles are routinely done for diagnosis. However, the amount of samples was limited, and most of them were not very healthy. She was luckier with donations from transsexual patients. “These patients undergo bilateral orchiectomy as part of the gender reassignment process, and all of them were enthusiastic about participating in the research. We had a compliance of almost 100%, and I am extremely grateful to them”, remembers the researcher. She got many more samples, but there was still a quality problem, since most of the men had been taking female hormones for years, which had affected the testicular environment. “Now we have an agreement with the Transplant Services Foundation (TSF) in Barcelona, so that we receive the testis of organ donors”.
So far, Vassena has managed to keep the germ cells in culture for a few weeks, without de-differentiating. “This is already quite difficult, because there aren’t any protocols to do it and usually these cells just die. And, although maintaining the germ cells is a by-product of my research, it could also have immediate practical consequences”, confides the researcher. Indeed, being able to expand germ cells in culture could help those children who are subject to cancer therapy and who risk becoming sterile. Before they are subject to the treatment, doctors take a biopsy of their testicles and freeze it. They hope that, in the near future, someone will be able to get those germ cells to expand in vitro and inject them again in the cured patient to produce sperm.
Going back to her main project, Vassena says: “The problem with this project is that, if it works, it’s fantastic, but if it doesn’t work, you have nothing to show for. But I reckon it’s worth the risk”.
Tornant al seu projecte principal, Vassena afirma: “El problema amb aquest projecte és que si funciona és fantàstic, però si no funciona, no tens res per mostrar. Però crec que val la pena el risc”.
|
Ajuts i beques
Gestió de sessions
Tornar
