La investigación de la Dra. Dunbar en la Rama de Biología Traslacional de Células Madre (TSCBB) abarca desde estudios básicos de laboratorio hasta ensayos clínicos pioneros centrados en la biología de las células madre y la hematopoyesis -el desarrollo y la diferenciación de las células madre de la médula ósea en múltiples tipos de células sanguíneas. La hematopoyesis se produce a lo largo de toda la vida, y la disfunción de estos procesos puede estar asociada a recuentos sanguíneos bajos, como en el caso de la anemia aplásica o la leucemia. Gran parte de la investigación en el TSCBB se centra en comprender el proceso de hematopoyesis tal y como se produce en el cuerpo, utilizando tecnologías moleculares de vanguardia como el código de barras genético y los análisis de expresión génica de una sola célula para comprender el «árbol genealógico» que vincula a las células madre con sus células hijas y, finalmente, con las células sanguíneas maduras en circulación. Durante más de veinticinco años, el grupo de investigación del Dr. Dunbar ha utilizado el modelo de trasplante del macaco rhesus para estudiar la hematopoyesis, con una relevancia única para entender la hematopoyesis humana. Estos estudios han proporcionado información sobre la frecuencia de las células madre, su duración, su envejecimiento, su localización geográfica y su diferenciación. Recientemente, este enfoque de investigación ha aportado la primera prueba directa de la autorrenovación y la persistencia a largo plazo de las células asesinas naturales maduras, una población celular poco conocida capaz de luchar contra el cáncer y las infecciones virales, con relevancia para el mantenimiento de la memoria de las células NK.
El TSCBB también se dedica a diseñar y optimizar métodos para modificar o corregir genéticamente las células madre hematopoyéticas, con traducción directa a las terapias génicas humanas. El grupo de investigación se ha centrado en comprender y mejorar la seguridad y eficacia de una variedad de vectores de transferencia de genes que se integran en el genoma de las células madre hematopoyéticas, incluidos los retrovirus murinos, los retrovirus aviares y los lentivirus. Estos estudios traslacionales han aportado información fundamental para mejorar las terapias génicas clínicas dirigidas a enfermedades de la sangre como las inmunodeficiencias heredadas y la anemia falciforme. Más recientemente, el grupo se ha centrado en las tecnologías de edición de genes, como CRISPR/Cas9, para corregir o modificar el genoma en objetivos genéticos específicos con rápidos avances, creando modelos de envejecimiento de células madre hematopoyéticas humanas y utilizando la edición de genes para superar las posibles toxicidades de las células CAR-T dirigidas contra la leucemia.
El TSCBB también se ha centrado en otros tipos de células madre, en particular las células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que utilizan tecnologías para transformar cualquier tipo de célula adulta en una célula madre muy primitiva capaz de regenerar todo tipo de tejidos y órganos. El grupo de investigación de Dunbar fue el primero en crear iPSC de macaco rhesus, y ha pasado a utilizar el modelo de iPSC de macaco rhesus para desarrollar enfoques seguros y eficaces para la regeneración de tejidos y órganos. Entre las líneas de investigación activas se encuentran las pruebas de regeneración cardíaca in vivo a partir de iPSC de macaco rhesus tras un infarto de miocardio.
En colaboración con otros investigadores del NHLBI, la Dra. Dunbar y su grupo han liderado intentos pioneros de estimular células madre hematopoyéticas humanas in vivo, sobre todo en pacientes con anemia aplásica grave refractaria. Se descubrió que el fármaco oral de pequeña molécula eltrombopag mejoraba los recuentos sanguíneos de los pacientes con esta enfermedad en aproximadamente un 50% de las ocasiones, y este ensayo del NHLBI dio lugar a la primera aprobación por parte de la FDA de un nuevo fármaco para tratar la anemia aplásica en más de 30 años.
- Premio Orloff 2015 del NHLBI: Cynthia Dunbar
- NCBI PubMed Publications: Dunbar CE