Un equipo de investigadores del grupo Bakkers en el Instituto Hubrecht ha logrado reparar corazones de ratones dañados utilizando una proteína del pez cebra. Han descubierto que la proteína Hmga1 desempeña un papel crucial en la regeneración del corazón en estos peces. En los ratones, esta proteína fue capaz de restaurar el corazón activando genes de reparación inactivos sin causar efectos secundarios, como el agrandamiento del corazón. Este estudio, apoyado por la Fundación Holandesa del Corazón y la Fundación Hartekind, representa un avance significativo hacia terapias regenerativas para prevenir la insuficiencia cardíaca. Los hallazgos fueron publicados en Nature Cardiovascular Research el 2 de enero de 2025.
Tras un infarto, el corazón humano pierde millones de células musculares que no pueden regenerarse, lo que a menudo conduce a insuficiencia cardíaca, donde el corazón lucha por bombear sangre de manera efectiva. A diferencia de los humanos, los peces cebra pueden regenerar nuevas células musculares del corazón, mostrando una capacidad regenerativa notable. Cuando el corazón de un pez cebra se daña, puede restaurar completamente su función en 60 días. «No entendemos por qué algunas especies pueden regenerar sus corazones después de una lesión mientras que otras no», explica Jeroen Bakkers, líder del estudio. «Estudiando el pez cebra y comparándolo con otras especies, podemos descubrir los mecanismos de la regeneración del corazón, lo que eventualmente podría conducir a terapias para prevenir la insuficiencia cardíaca en humanos».
El equipo de investigación identificó una proteína que permite la reparación del corazón en el pez cebra. «Comparamos el corazón del pez cebra con el del ratón, que, al igual que el corazón humano, no puede regenerarse», dice Dennis de Bakker, primer autor del estudio. «Observamos la actividad de los genes en partes dañadas y sanas del corazón», explica. «Nuestros hallazgos revelaron que el gen para la proteína Hmga1 está activo durante la regeneración del corazón en el pez cebra, pero no en los ratones. Esto nos mostró que Hmga1 juega un papel clave en la reparación del corazón». Normalmente, la proteína Hmga1 es importante durante el desarrollo embrionario cuando las células necesitan crecer mucho. Sin embargo, en las células adultas, el gen para esta proteína está desactivado.
Los investigadores exploraron cómo funciona la proteína Hmga1. «Descubrimos que Hmga1 elimina ‘bloqueos’ moleculares en la cromatina», explica Mara Bouwman, coautora principal. La cromatina es la estructura que empaqueta el ADN. Cuando está compactada, los genes están inactivos. Cuando se descompacta, los genes pueden activarse de nuevo. «Hmga1 despeja el camino, por así decirlo, permitiendo que los genes inactivos vuelvan a funcionar», añade.
Para probar si la proteína funciona de manera similar en mamíferos, los investigadores la aplicaron localmente en corazones de ratones dañados. «Los resultados fueron notables: la proteína Hmga1 estimuló a las células musculares del corazón a dividirse y crecer, mejorando significativamente la función cardíaca», dice Bakkers. Sorprendentemente, la división celular ocurrió solo en el área dañada, precisamente donde se necesitaba la reparación. «No hubo efectos adversos, como crecimiento excesivo o un corazón agrandado. Tampoco vimos división celular en tejido cardíaco sano», enfatiza Bouwman. «Esto sugiere que el daño en sí envía una señal para activar el proceso».
El equipo comparó luego la actividad del gen Hmga1 en peces cebra, ratones y humanos. En corazones humanos, al igual que en ratones adultos, la proteína Hmga1 no se produce después de un infarto. Sin embargo, el gen para Hmga1 está presente en humanos y activo durante el desarrollo embrionario. «Esto proporciona una base para terapias génicas que podrían desbloquear el potencial regenerativo del corazón en humanos», explica Bakkers. Estos hallazgos abren puertas para terapias regenerativas seguras y dirigidas, aunque aún queda mucho trabajo por hacer. «Necesitamos refinar y probar la terapia más antes de que pueda llevarse a la clínica», dice Bakkers. «El siguiente paso es probar si la proteína también funciona en células musculares del corazón humano en cultivo. Estamos colaborando con UMC Utrecht para esto, y en 2025, el programa Summit (DRIVE-RM) comenzará a explorar la regeneración del corazón más a fondo».
