Células madre de adulto. Aplicaciones actuales y potenciales

CELULAS MADRE DE ADULTO APLICACIONES ACTUALES Y POTENCIALES   Dr. Rafael de Ojeda   abstract: células madre, embrión, clonación, adn 1. LA Cí‰LULA * 1.1 Tipos de células * 1.2 DNA: el código genetico * 1.3 DNA: CODIFICACIí“N DE LAS FUNCIONES * 1.4 CODIFICACION DEL DNA ADULTO Y EMBRIONARIO * 1.4.1. Totipotencialidad * 1.4.2. Pluripotencialidad * 1.4.3. Multipotencialidad * 2. CELULAS MADRE: MEDICINA REPARADORA …

CELULAS MADRE DE ADULTO

APLICACIONES ACTUALES Y POTENCIALES

Dr. Rafael de Ojeda

abstract: células madre, embrión, clonación, adn

1. LA Cí‰LULA *

1.1 Tipos de células *

1.2 DNA: el código genetico *

1.3 DNA: CODIFICACIí“N DE LAS FUNCIONES *

1.4 CODIFICACION DEL DNA ADULTO Y EMBRIONARIO *

 

1.4.1. Totipotencialidad *

 

1.4.2. Pluripotencialidad *

 

1.4.3. Multipotencialidad *

 

2. CELULAS MADRE: MEDICINA REPARADORA *

       2.1 definición y tipos de Células Madre. *

2.2 Un mismo fin, dos caminos *

 

2.2.1. CEL. MADRE ADULTAS vs CEL. MADRE EMBRIONARIAS *

 

2.2.2. CEL. MADRE ADULTAS vs CEL. MADRE EMBRIONARIAS *

2.3 CELULA MADRE de ADULTO: MEDULA OSEA *

 

2.3.1. VERSATILIDAD DE LAS Cí‰LULAS MADRE DE MEDULA í“SEA *

 

2.3.2. Qué CELULAS SON HIJAS y qué CELULAS SON MADRE *

2.4 CELULAS MADRE EMBRIONARIAS: EL DEBATE *

 

2.4.1. ESTADOS UNIDOS: LAS CELULAS MADRE EMBRIONARIAS A ESCENA *

1. 1. LA Cí‰LULA

      Todos los organismos vivos están compuestos por unidades biológicas, llamadas células, que constituyen en su conjunto el cuerpo de un ser vivo. Las células se agrupan en tejidos, que a su vez constituyen el cuerpo. La célula constituye un nivel biológico clave e insustituible para la vida, tanto para los seres vivos superiores como inferiores.

      Vamos a ver algunos rasgos de la morfologí­a celular que debemos conocer:

      La célula se puede asemejar a un globo lleno de agua. El globo serí­a la membrana celular, que engloba a un contenido lí­quido, el citoplasma. Flotando en este citoplasma encontramos varias estructuras. Por un lado los orgánulos u organelas (mitocondrias, retí­culo endoplasmático, ribosomas…) que son los encargados de realizar gran parte de las funciones celulares ““nutrición, obtención de energí­a-. Por otro lado, y también flotando en el citoplasma, tenemos al núcleo rodeado por su propia membrana nuclear. En el interior del núcleo se encuentran el DNA(ácido desoxirribonucleico). El DNA se organiza formando los cromosomas, que como sabemos contienen la información genética de esa célula. El ser humano tiene su información genética organizada en 23 pares de cromosomas, 46 en total. El ser humano (al igual que el resto de los mamí­feros) tiene en el núcleo de todas las células de su cuerpo la misma información genética, agrupada en los 46 cromosomas.

      1. Tipos de células

         Existen dos tipos de células:

          

         Células somáticas: Constituyen la mayorí­a de las células de nuestro cuerpo. Contienen toda la información genética de un individuo, organizada en 23 pares de cromosomas, 23 procedentes de la madre (óvulo) y 23 del padre (espermatozoide) que se unieron en la fecundación. Se las denomina células diploide: 2n cromosomas, 2×23 cromosomas.

          

         Células germinales, sexuales, gametos: Estas células están situadas en la gónadas de los aparatos reproductores femenino y masculino. Los gametos contienen la mitad de la información genética de un individuo: 23 cromosomas. Se dice que son células haploide: n cromosomas, 23 cromosomas. Estas células necesitan unirse al gameto complementario (fecundación), para completar así­ la información para dar lugar a un individuo humano completo. Como sabemos los gametos son dos:

         -varón: espermatozoides, que se forman en el testí­culo. -mujer: óvulo, que se forma en el ovario.

      2. DNA: el código genetico

         El DNA es una macromolécula compleja, compuesta por dos cadenas o hélices que se entrelazan entre sí­ formando una doble hélice. Cada cadena está formada por millones de eslabones, llamados nucleótidos o bases nitrogenadas (son cuatro: A-T, G-C). Ambas hélices están unidas entre sí­, a nivel de los eslabones complementarios de cada hélice, por parejas. La secuencia de los pares de bases es lo que determina el código genético. Según el orden que sigan esos pares de bases, se codifica una función u otra, o simplemente no se codifica nada. El DNA de la célula se organiza en cromosomas. Cada cromosoma es una molécula largí­sima de DNA. El ser humano tiene su DNA organizado en 23 pares de cromosomas distintos, es decir, 46 cromosomas. La mí­nima secuencia de DNA que es capaz de codificar una función o una estructura completa se denomina GEN. Sin embargo existen largas secuencias del DNA, que aunque molecularmente se compongan de lo mismo que un GEN (son una secuencia de nucleótidos), no codifican absolutamente, y por lo tanto no se les llama genes. Algunos han llamado a esas secuencias “˜vací­as”™, DNA basura. Hoy dí­a se piensa que la función de ese DNA es estructural, es decir, contribuye a dar estabilidad a la molécula de DNA. Cada cromosomas contienen miles de genes. Hoy dí­a se estima que el ser humano tiene más de 30.000 genes en sus cromosomas.

      3. DNA: CODIFICACIí“N DE LAS FUNCIONES

         Como ya dijimos, todas las células del cuerpo humano tienen en su núcleo todos los cromosomas y por tanto todos los genes, es decir, toda la información de un ser humano. Si cualquier célula tiene toda la información genética necesaria para poder codificar todo un ser humano, ¿cualquier célula de nuestro cuerpo podrí­a generar un nuevo ser humano?

         La cuestión es la siguiente: las células de nuestro cuerpo contienen toda la información de un ser humano, pero SOLO PUEDEN LEER ““y por lo tanto procesar- la información de los genes que codifican la función a la que está llamada esa célula. Por ejemplo y simplificando: una célula de la piel de la mano tiene toda la información de un ser humano, pero sólo le está permitido leer el gen que codifica la piel y el que codifica el que esté en la mano. El resto de la información, el resto de los genes, aunque están ahí­, esa célula no los puede leer.

         El mecanismo que desarrolla la célula para la NO LECTURA de los genes, es el sistema de plegamientos. Al plegarse un gen, ese gen se hace ilegible.

      4. CODIFICACION DEL DNA ADULTO Y EMBRIONARIO

         El DNA del individuo embrionario será esencialmente idéntico al DNA de ese mismo individuo cuando sea adulto. Sin embargo observamos que el volumen de información que lee y expresa el DNA embrionario es abrumadoramente mayor.

         1. Totipotencialidad

            ZIGOTO O EMBRION UNICELULAR. En los momentos posteriores a la fecundación, el embrión unicelular ““la primera célula del nuevo individuo-, tiene la capacidad de empezar a desarrollar todo un individuo humano. El DNA de ese embrión esta absolutamente legible, se puede expresar toda la información, se pueden leer todos los genes.

            A las 24 horas se produce la primera división celular. En sus primeros estadios (sus primeras divisiones celulares), el DNA del zigoto tiene la peculiaridad de permanecer puro, sin plegamientos. Por tanto, si separáramos artificialmente las dos primeras células del zigoto bicelular, comprobarí­amos que cada célula generará un embrión. Estas células del embrión en sus fases iniciales se llaman CELULAS TOTIPOTENCIALES, es decir, que pueden dar lugar a TODO un individuo.

         2. Pluripotencialidad

            A medida que el embrión sigue su desarrollo y se van produciendo más divisiones celulares, las células embrionarias se van diferenciando hacia funciones y estirpes celulares determinados. Esta diferenciación se consigue a través de los plegamientos en el DNA celular, que dejan ilegibles los genes que no va a necesitar expresar esa célula. De esta forma, cuando el embrión ya está en fase de blastocisto (7-14 dí­as postfecundación), si extrajéramos artificialmente las células de su Masa Celular Interna y las cultiváramos, nunca darí­an lugar a un embrión completo, sino a estirpes celulares determinadas por los genes que en ese momento se pueden leer. Estas células que tienen capacidad para dar lugar a cualquier estirpe celular, pero no a un embrión completo, las denominamos CELULAS PLURIPOTENCIALES. En el caso descrito, estas células pluripotenciales se llamarí­a también CELULAS MADRE EMBRIONARIAS o STEM CELL EMBRIONARIAS. En sus sucesivas divisiones, la célula madre embrionaria va perdiendo su capacidad de dar lugar a todos los distintos tejidos, al tiempo que empiezan a diferenciarse, a especializarse hacia un tejido u otro.

            Las células en su desarrollo poseen dos cualidades básicas: la pluripotencialidad y la diferenciación, que se contraponen: cuanta más pluripotencialidad posee una célula, menos grado de diferenciación tiene, y al revés. La pluripotencialidad, propia de la célula inmadura o indiferenciada, es la capacidad de una célula para convertirse en todas las posibles estirpes celulares. La diferenciación sin embargo es la cualidad por la cual la célula adquiere ya una especialización dentro de un tipo celular concreto que le hace no poder convertirse en otro tipo celular distinto.

             

            En el embrión existen gran cantidad de células PLURIpotenciales que se multiplican a gran velocidad para ir dando lugar las diferentes partes y órganos del individuo. A medida que proliferan esas células, se van diversificando hacia un órgano y otro corporal, produciéndose la especialización: esa célula está ahí­ con una ubicación, y con un función concreta.

            Así­ pues, cuando el feto se encuentra aproximadamente en el 3 mes de vida (fin de la etapa de organogénesis), la mayor parte de sus células ya se hallan diferenciadas según el tipo celular que se necesita para cada órgano. Tras el nacimiento, prácticamente todos los tejidos, sobre todo aquellos que más se renuevan, conservan una cantidad pequeña variable de células pluripotenciales capaces de multiplicarse y poder así­ proporcionar células con el fin de renovar y reparar los tejidos en los que residen. Esas células formadoras de múltiples células hijas, que están programadas para regenerar el tejido donde residen, se llaman célula MULTIPOTENCIALES. Son otro tipo de células madre o progenitoras (stem cells).

         3. Multipotencialidad

      La multipotencialidad se define como la capacidad de generar células, pero sólo del tipo celular del tejido al que pertenecen o residen. Estas células existen, y están presentes en la mayorí­a de los órganos de la economí­a corporal del adulto, y conviviendo en su órgano con el resto de las células diferenciadas, tiene una propiedad única: dar lugar a los distintos tipos celulares que componen el órgano en el que residen con el fin, por ejemplo, de renovar las poblaciones de células que van envejeciendo.

      Vamos a ilustrar este fenómeno con un ejemplo. El corazón está compuesto por millones de células de distintas estirpes: células musculares, células endoteliales de revestimiento de los vasos del corazón, células de conducción del impulso nervioso… Muchas de esas células citadas, no pueden dividirse, y si se llegaran a dividir, sólo darí­an lugar a células iguales a ellas. Ahora bien, se ha descubierto recientemente que existen células en el corazón ““células madre cardí­acas-, que conviviendo con las antes citadas, tienen la capacidad de dividirse y dar lugar a células de las tres estirpes citadas. Estas células algunos las llaman MULTIponteciales, por su capacidad para dar regenerar células del órgano en el que residen. Algunos autores han llamado a estas células madre de adulto, células madre organo-especí­ficas, para diferenciarlas de las embrionarias. En el caso que se produzca un infarto de pequeño tamaño, esas células pueden cubrir esa zona infartada con células cardí­acas y endoteliales generadas por ellas. Estas células madres también se han encontrado en muchos otros órganos: cerebro, hí­gado, piel, retina, médula ósea… La capacidad de estas células madre de adulto para regenerar zonas dañadas es muy limitada, y se ciñe sólo a zonas de pequeños infartos. Grandes áreas de infarto no son susceptibles de ser regeneradas por estas células.

      Es la Médula í“sea el “˜órgano”™ en el que mejor se conoce la función de estas células madre, como una fuente inagotable para la regeneración de las poblaciones celulares de la sangre (glóbulos rojos y leucocitos…), y como veremos ahora, también de otros órganos corporales.

   2. CELULAS MADRE: MEDICINA REPARADORA

      De manera natural, los tejidos del cuerpo a lo largo de la vida sufren un desgaste, del que se defienden desarrollando la capacidad intrí­nseca de autorenovar esos tejidos que se desgastan. De no existir esta renovación, se reducirí­a considerablemente la esperanza de vida de los seres vivos. Por otro lado, gran parte del amplio elenco de las enfermedades que afectan al ser humano, se basan en la degeneración y muerte de los distintos tejidos que conforman nuestro cuerpo, ya sea de manera aguda (infartos) o crónica (degeneración-envejecimiento). El avance de la medicina ha desarrollado técnicas que consiguen reparar los tejidos a través de los trasplantes. Sin embargo se abren ahora nuevas posibilidades: es la nueva medicina regenerativa, que se propone reparar los tejidos dañados utilizando mecanismos similares a los que de forma natural usa el organismo para este fin, y que por razón de la rapidez de la instauración del daño, no es capaz de hacer eficazmente. Entran en escena las células madre.

      No cabe duda de que éstos nuevos descubrimientos, marcarán una lí­nea primordial en el campo de las nuevas terapias en medicina. La medicina reparadora, basada en el uso terapéutico de las células madre, salen al paso del gran aumento de incidencia que están sufriendo enfermedades de tipo degenerativo que se asocian irremisiblemente al incremento de la esperanza de vida mundial y al envejecimiento de la población, especialmente en el mundo desarrollado.

      1. definición y tipos de Células Madre.

         Pero vamos a definir ahora a las células madre. Célula madre o stem cell se define como una célula progenitora, autorenovable, capaz de regenerar uno o más tipos celulares diferenciados.

         En los animales superiores, las células madre se han clasificado en dos grupos. Por un lado, las células madre embrionarias (Embrionic stem cells o EScells). Estas células derivan de la Masa celular interna del embrión en estadio de blastocisto (7-14 dí­as), y son capaces de generar TODOS los diferentes tipos celulares del cuerpo, por ello se llaman células pluripotenciales. De estas células se derivaran, tras muchas divisiones celulares, el otro tipo de células, la células madre órgano-especí­ficas. Estas células son multipotenciales, es decir, son capaces de originar las células de un órgano concreto en el embrión, y luego también, en el adulto.

         El ejemplo más claro de células madre organo-especí­ficas, es el de las células de la médula ósea, que son capaces de generar todos los tipos celulares de la sangre y del sistema inmune. Pero estas células madre existen en muchos más órganos del cuerpo humano, y podemos encontrar en la literatura cientí­fica como ya se han aislado células madre de adulto de la piel, grasa subcutánea, músculo cardí­aco y esquelético, cerebro, retina, pancreas… A dí­a de hoy, se han conseguido cultivar (multiplicar) estas células tanto en in-vitro (en el laboratorio), como in-vivo (en un modelo animal) utilizándolas para la reparación de tejidos dañados. A pesar de todo, la aplicación de estas técnicas de trasferencia de células madre de adulto para el recambio y reparación de tejidos enfermos está todaví­a en sus comienzos.

         Hasta ahora ha existido la creencia generalizada de que estas células madre órgano especí­ficas, están limitadas a generar sólo células especializadas y diferenciadas del tejido donde residen, es decir, han perdido la capacidad de dar lugar a otras estirpes celulares de cuerpo: son células multipotenciales. Sin embargo la reciente publicación de múltiples estudios ha hecho cambiar esta visión de las células madre órgano-especí­ficas, haciendo evidente que células madre de adulto procedentes de cualquier tejido pueden diferenciarse a células y tejidos de otras localizaciones y estirpes distintas. Estos experimentos han comprobado que células madre de adulto, cultivadas y sometidas a ambientes humorales distintos a los habituales, pueden reprogramarse (TRANSDIFERENCIARSE), y dar lugar a otros tipos celulares que hasta ahora se pensaba que eran incapaces de generar. Es decir, dejarí­an de ser células multipotenciales, para adquirir caracterí­sticas de células pluripotenciales. Si esto es así­, se podrí­a decir que no existe una diferencia esencial entre la célula madre embrionarias y las de adulto.

      2. Un mismo fin, dos caminos

         En la actualidad existe un gran debate, tanto cientí­fico como ético, en torno a la utilidad de las células madre: ¿células madre de adulto o células madre embrionarias?

         A finales de 1998 el gobierno del Reino Unido publicaba el INFORME DONALDSON, redactado por la comisión de expertos en clonación, donde se da una visión cientí­fica de las posibilidades terapéuticas y de las limitaciones éticas y técnicas de la clonación, y tangencialmente, del uso de células madre con fines terapéutico-experimentales. A nadie se le escapa la presión que han impreso el gobierno del Reino Unido (con el informe Donaldson), y parte de la comunidad cientí­fica de Estados Unidos (a través de su respectivo informe, dí­as posteriores al Informe Donaldson, de los Institutos Nacionales de Salud Estadounidenses (NIH)), a favor de la investigación con células madre de embriones.

         El informe Donaldson, recoge las posibilidades terapéuticas que se pueden derivar de las células madre embrionarias, aunque también menciona la posibilidad de conseguir otro tipo de células madre no embrionarias que evitarí­an el uso y destrucción de embriones. Así­ hablan, en el punto 4 del documento, de que células madre de adulto se pueden encontrar en el cordón umbilical de recién nacidos, en la médula ósea de personas adultas, o incluso conseguir a partir de células diferenciadas de adulto, células madre.

         En el punto 5 se valoran las ventajas del uso de células embrionarias sobre las de adulto, y se afirma que éstas células madre no embrionarias, es probable que no posean el mismo potencial que las embrionarias para desarrollar la misma cantidad de tipos de tejidos.

         Estas son las razones aducidas en contra de las células madre de adultos, y a favor de las stem cell embrionarias en el informe Donaldson:

          

          

         1. CEL. MADRE ADULTAS vs CEL. MADRE EMBRIONARIAS
            

            A. Dificultad para aislar y cultivar células madre (STEM cell) de adulto en el laboratorio manteniéndolas en un estadio de indiferenciación.

            Varios artí­culos fueron publicados en los meses posteriores al informe Donaldson, que confirmaron que sí­ se podí­an aislar (de médula ósea y Sistema Nervioso Central) y cultivar estas células madre de adulto. En abril de 2001 se publicó un artí­culo en el que se demostraba que una de las principales fuentes de células madre en un individuo adulto es la grasa del tejido celular subcutáneo, una fuente considerada por muchos como inagotable.

Mencionamos aquí­ la polémica decisión de GW Bush, presidente de los EEUU, de financiar con fondos federales únicamente la investigación con las lí­neas de células madre existentes el dí­a de la toma de esa decisión, negando subvenciones estatales a las investigación que conllevaran manipulación y destrucción de nuevos embriones. Dí­as posteriores a hacerse pública esta decisión, el Washington Post, publicaba que la gran mayorí­a de las 60 lí­neas celulares ya existentes, estaban contaminadas con células embrionarias de ratón. La dificultad de cultivar células madre embrionarias humanas, ha llevado a los cientí­ficos a hacer cultivos mixtos con células murinas, de ratón, que favorecí­an al sintetizar gran cantidad de factores de crecimiento celular, el crecimiento de las células humanas vecinas. Se confirma que el cultivo de células madre, tanto embrionarias como adultas, en muy dificultoso.

B. Las células madre de adulto sólo tienen la capacidad de convertirse en células del tejido del que habí­an sido obtenidas (no son pluripotenciales). A dí­a de hoy se ha conseguido obtener de células madre de adulto, extraí­das de su médula ósea y otros órganos corporales, los siguientes tejidos: nervioso, hepático, óseo, sanguí­neo, piel… Si es cierto que está comprobado que una célula madre embrionaria puede dar lugar a más estirpes celulares que una célula madre de adulto.

C. Las células madre embrionarias pueden ser más fácilmente genéticamente diferenciadas hacia una u otra estirpe celular.

Los meses posteriores a hacerse público el documento y hasta el dí­a de hoy, no han dejado de publicarse artí­culos que han demostrado que las objeciones que el informe Donaldson poní­an a las células madre de adulto, a favor de las células madre embrionarias, eran en gran parte infundadas.

Los avances en las investigaciones con células madre de adulto, como antes hemos mencionado, han demostrado una mayor plasticidad de estas células, aproximándose a la capacidad de pluripotencialidad de la células madre embrionarias. Estas nuevas aplicaciones de estas célula madre de adulto, nos permiten sacar algunas conclusiones, que animarí­an a tirar por esa lí­nea, obviando de esta manera las connotaciones éticas que conlleva investigar en células madre embrionarias con destrucción de embriones:

• CEL. MADRE ADULTAS vs CEL. MADRE EMBRIONARIAS

A. EVITARíAN la DESTRUCCIí“N e INVESTIGACIí“N con EMBRIONES HUMANOS

B. EL USO DE CELULAS MADRE ADULTAS EVITARíA LOS RIESGOS DE MANEJAR CELULAS EMBRIONARIAS INMADURAS, que por su situación de indiferenciación serí­an más proclives a la proliferación incontrolada y a la generación de tumores desdiferenciados. Este es uno de los argumentos esgrimidos por uno de los mayores grupos cientí­ficos de presión contra la investigación con células madre embrionarias, la coalición DO NO HARM. Esta coalición aboga por una mayor potenciación de las investigaciones con células madre adultas. Uno de los miembros fundadores, David A Prentice, afirma que la células madre postnatales, o de adulto, son al menos igual de prometedoras que las embrionarias. Asegura que una de las grandes desventajas de las células madre embrionarias es su capacidad para producir tumores, hecho que ha sido insuficientemente hecho público.

C. LAS INVESTIGACIONES CON STEM CELL de ADULTO están mucho más avanzadas, incluso en FASE CLíNICA. Recientemente se ha publicado un artí­culo en la revista Nature, un estudio en ratones que confirmaba como el inyectar células madre de ratón extraí­das de su médula ósea en el corazón dañado de ese mismo ratón, provocaba que esas células se diferenciaran a miocitos maduros y reemplazaran a los miocitos del corazón dañado, devolviendo a ese órgano su capacidad de bomba. Unos meses antes en Parí­s, se realizó la misma técnica en un enfermo con una miocardiopatí­a dilatada alcohólica. El resultado fue excelente.

D. La célula madre de adulto, del que presumiblemente se prevé que puedan ser fuente de tejidos para trasplante, tendrí­a la configuración genética del individuo susceptible de ser trasplantado, por lo que se evitarí­a así­ la posibilidad de rechazo inmunológico. El uso de ES cells procedentes de embriones creados por FIV, carecerí­an de esta ventaja. Sin embargo si esas ES cell se extrajeran de embriones clonados a partir de células del adulto futuro receptor del trasplante, también se evitarí­a la complicación del rechazo del trasplante. Ahora bien, son bien conocidos los obstáculos tanto técnicos (necesidad de gran cantidad de óvulos, baja eficacia, gran inversión de tiempo, especialistas de laboratorio y dinero) como éticos que supone la clonación humana

El 23 de febrero de 2001, Ron James, CEO de PPL Therapeutics (empresa biotecnológica ligada al instituto Roslin), ha declarado: “LOS CREADORES DE LA OVEJA DOLLY CONSIGUEN Cí‰LULAS MADRE A PARTIR DE Cí‰LULAS DE LA PIEL ADULTAS”. “SE CONFIRMA LA POSIBIDAD DE OBTENER TEJIDOS PARA TRASPLANTE SIN CLONAR EMBRIONES”. Meses más tarde, el Instituto Roslin devela la técnica usada para volver las células maduras a un estado anterior de diferenciación. Dicha técnica consistí­a en la inyección en su citoplasma del contenido citoplasmático de un óvulo. De esta forma se ha conseguido transformar células de piel de vaca, en células cardí­acas funcionales.

• CELULA MADRE de ADULTO: MEDULA OSEA

  De los potenciales beneficios extraí­bles de la células madre adultas, muchos cientí­ficos tienen dudas. Sin embargo, existe un tejido fuente de estas células madre, que la gran mayorí­a de los cientí­ficos consideran como la más prometedora: la médula ósea. En los últimos meses hemos visto publicar decenas de artí­culos cientí­ficos que demuestran la versatilidad de las células madre obtenidas de la médula ósea para reparar tejidos dañados de muy diversa estirpe. Otra de las grandes virtudes de las células madre procedentes de médula ósea es su sencilla recolección y aislamiento, al contrario que otras células madre de otros tejidos, cerebrales por ejemplo. Se han demostrado eficaces las técnicas no invasivas de estimulación humoral de la médula ósea y aislamiento y recolección de las células madre estimuladas en sangre periférica.

  Actualmente en muchos lugares se utilizan estas células madre, en forma de auto o alotrasplante, para la recuperación del sistema inmunológico y hematopoyético, tanto en pacientes tratados con quimioterapia y con disminución de las defensas secundarias al tratamiento, como en pacientes con neoplasias hematológicas.

  1. VERSATILIDAD DE LAS Cí‰LULAS MADRE DE MEDULA í“SEA

     Varios experimentos en animales han reforzado las posibilidades terapéuticas de la CELULAS MADRE DE ADULTO de médula ósea. Citamos ahora 4 artí­culos que demuestran que las células madre de Médula ósea son sin duda una opción muy esperanzadora.

     Así­, se ha publicado recientemente un artí­culo en el que se obtuvieron células nerviosas de células de médula ósea. En abril de 2001 dos grupos de trabajo (New York Medical College y el National Human Genome Research Institute ““Bethesda, Maryland-) publicaban que células madre de médula ósea, eran capaces de regenerar músculo cardí­aco dañado. Para ello provocaron áreas de infarto a corazones de 30 ratones. Posteriormente inyectaron células de médula ósea en las zonas no infartadas de tejido cardí­aco. Nueve dí­as después de la inyección, la células trasplantadas estaban formando nuevo tejido cardí­aco ““células musculares y vasos sanguí­neos- en 12 de los 30 ratones, mejorando los parámetros hemodinámicos de esos ratones. . Los autores afirman que aunque la tasa de éxitos no fue extremadamente alta ( de 30 ratones, se curaron 12), es posible que el uso de ésta técnica en el hombre tenga mejores resultados, pues no existirí­a la dificultad de trabajar con órganos minúsculos que laten a 600 pulsaciones por minuto. Los autores afirman no ver ningún inconveniente en usar esta técnica en humanos.

     En otro estudio (Universidad de Columbia), se aislaron células de la médula ósea de voluntarios. Posteriormente se inyectaron estas células a ratas a las que se habí­a provocado infartos cardí­acos. Dos semanas después de la inyección, los investigadores comprobaron que capilares formados por células endoteliales humanas representaban el 25% de los capilares del corazón. Cuatro meses después, las ratas que habí­an sido inyectadas con las células humanas presentaban considerablemente menos tejido cardí­aco cicatricial y una mejor función cardí­aca que las ratas no tratadas con células de médula ósea humana.

     El 24 de agosto de 2001, cientí­ficos de la Universidad de Dí¼sseldorf han declarado que han conseguido una “˜mejora espectacular”™ en un hombre que padecí­a un infarto, injertándole células madre obtenidas de su propia médula ósea. Los médicos afirman que tras inyectar estas célula madre de médula ósea en la zona infartada del corazón, éstas han evolucionado hasta convertirse en tejido muscular cardí­aco, mejorando considerablemente la función cardí­aca del paciente: “˜en la actualidad el área de corazón dañada se ha reducido casi una tercera parte y el funcionamiento del corazón ha mejorado sensiblemente”™.

     Otro experimento ha reafirmado en su postura a los cientí­ficos que abogan por las células madre de médula ósea como uno de los principales tejidos fuente para la reparación de estructuras corporales dañadas. En este estudio (Universidad de Yale), se muestra como una única célula de medula ósea de ratón adulto puede multiplicarse y dar lugar a pulmón, hí­gado, intestino y piel. El experimento consistió en un doble transplante medular. Se inyectaron células de médula ósea de ratón marcadas con una proteí­na fluorescente verde, en el torrente sanguí­neo de ratones hembra que habí­an recibido una dosis de radiación mielotóxica letal (que destruyó gran parte de las células de la médula ósea). Dos dí­as después, mataron los ratones receptores, aislando células marcadas de verde que se habí­an instalado en su médula ósea. Posteriormente inyectaron en ratones radiados, una sola de las células marcadas de verde junto con células de la médula ósea de los ratones hembra que sobrevivieron al menos un mes. Once meses después del segundo trasplante, los cientí­ficos mataron a los ratones supervivientes, encontrando células de la progenie de la célula inyectada en pulmón, piel, intestino, hí­gado, así­ como hueso y sangre. Esto podrí­a demostrar que una célula madre de médula ósea puede probablemente dar lugar a cualquier tipo celular.

     Aunque la médula ósea es un órgano asequible, a veces las técnicas de estimulacón farmacológica de la médula ósea para la recolección de células madre en donantes, no son efectivas, y hay que proceder a recoger estas células directamente por punción, maniobra que no deja de ser traumática. Por ello, muchos investigadores abogan por buscar células pluripotenciales de órganos todaví­a más accesibles. Así­, un equipo de investigadores canadienses, de la Universidad McGill, Montreal, ha conseguido obtener células de de distintas estirpes celulares (células endoteliales, musculares, adipocitos) a partir de células ““madre- de piel. Recordemos el anuncio de PPL

  2. Qué CELULAS SON HIJAS y qué CELULAS SON MADRE

  Si existe un objetivo primordial en la investigación con células madre, este es el conseguir descifrar los mecanismos para la obtención de un determinado tejido diferenciado, a partir una célula madre indiferenciada. Los artí­culos hasta ahora publicados en esta lí­nea, sugieren que no será fácil producir poblaciones celulares puras de un determinado tejido, requisito que será necesario para garantizar la seguridad de las terapias celulares para la regeneración o sustición de órganos.

  Otro de los grandes debates cientí­ficos gira en torno a la necesidad de marcar unas pautas, aceptadas en consenso por la comunidad cientí­fica internacional, que marquen con certeza el que una célula hija de una célula madre ““tanto adulta como embrionaria-, efectivamente se ha transdiferenciado a una célula de una estirpe celular diferenciada y distinta de aquella a la que pertenecí­a su progenitora (la célula madre). En la acualidad se han puesto en duda algunos criterios hasta ahora usados para ver la versatilidad de las células madre, como la detección de marcadores de superficie (en el caso de estudio in-vitro o in-vivo), o el aislamiento de algun grupusculo celular identificado por su morfologí­a celular, dentro de un tejido (estudios in-vivo). Muchos expertos están presionando para que el criterio de clasificicación de las distintas progenies de una célula madre sea el de la funcionalidad celular, propia de ese tipo celular. Modernas técnicas como la búsqueda de perfiles genéticos o proteicos, junto con los tradicionales estudios de morfologí­a celular y microscopí­a electrónica, pueden ayudar a confirmar la diferenciación y la funcionalidad de esas células hijas. Del mismo modo, muchos de los artí­culos publicados sobre células madre, tanto adultas como embrionarias, identificaban a estas células tan sólo por algunos marcadores celulares de indiferenciación. La Food and Drug Administration (FDA) de EEUU ha anunciado que serán necesarios rigurosos estudios para pasar las investigación con células madre de la fase experimental, a la fase clí­nica con pacientes.

• CELULAS MADRE EMBRIONARIAS: EL DEBATE

  En la actualidad algunos autores afirman que los informes sobre los avances en las investigaciones con células madre de adulto, han sido sobreinterpretadas por la prensa, dándole mayor valor y trascendencia de la que realmente tienen. Goodell et al, recientemente han publicado que han conseguido desarrollar y hacer crecer una pequeña cantidad de células cardí­acas a partir de células de médula ósea en un corazón sano, afirmando que esa pequeña cantidad serí­a insuficiente para poder ofrecer un posible valor terapéutico. De esta forma expresaban su escepticismo respecto a las células madre de adulto: ” Si se lee la literatura, se dice que las células madre de adulto lo pueden hacer todo. Pero si se revisa crí­ticamente esta literatura, muchos dudamos de las principales conclusiones de estos estudios. Y es que cuando uno quiere ver algo, termina viéndolo”. Sin embargo, otros cientí­ficos anuncian con entusiasmo que los continuos descubrimientos sobre las células madre adultas, son muy esperanzadores. Así­, el equipo liderado por Theise publicaba¹⁵ en un artí­culo las virtudes regenerativas de una sólo célula madre de médula ósea, que transferida a un organismo dañado distinto del que procedí­a, prendí­a y regeneraba tejidos de múltiples órganos. Afirman esperanzados que se ha demostrado que una célula de médula ósea tiene cuatro veces más capacidad de prender en un tejido dañado, que en un tejido sano (tejido sobre el que trabajó Goodell).

  1. ESTADOS UNIDOS: LAS CELULAS MADRE EMBRIONARIAS A ESCENA

Clonación terapéutica, investigación con células madre embrionarias, manipulación genética de embriones, selección embrionaria y diagnóstico preimplantatorio (elección del sexo, cribaje de enfermedades hereditarias)… Los nuevos retos que se abren ante nuestros ojos, que tan amplio debate y controversia social suscitan, se plantean de formas distintas en los diferentes paí­ses y gobiernos. A nadie se le escapa que Estados Unidos representa un lugar clave, uno de los más importantes campos de batalla del debate actual. Es precisamente aquí­ donde se encuentra la más sofisticada industria biotecnológica. Por otro lado en EEUU, es conocido que a pesar de que el aborto es legal desde hace más de 20 años, la interrupción voluntaria del embarazo sigue siendo un punto importante de fricción social. Las nuevas cuestiones éticas que se abren ahora, al involucrar la manipulación y destrucción del embrión en sus estadios iniciales, se solapan con el debate del aborto, siendo igualmente rechazadas por un gran sector social.

Hoy en dí­a el debate sobre la investigación en el ámbito de la genética y la transgenia se ha reducido al ámbito académico privado. La información que se ha dado al exterior proviene de cientí­ficos entusiasmados, y han sido divulgados por periodistas poco duchos en estos temas, lo que ha contribuí­do a una desinformación y una desorientación social importante.

En un artí­culo publicado en The Economist, se analizan los posibles sesgos creados en la opinión publica en torno a estos temas, y los atribuye a diversas causas. Por un lado al vertiginoso ritmo de los descubrimientos en este campo, y por otro lado a la dificultad de digerir las consecuencias éticas de estos nuevos experimentos, así­ como la dificultad de desarrollar legislaciones que se adelanten a regular estas investigaciones. A todo esto se unen los ingentes intereses económicos que persiguen las grandes empresas farmacéuticas y de biotecnologí­a, que se materializan con la creación de licencias para el uso y cultivo de estas células embrionarias, así­ como las controvertidas y enormemente criticadas patentes de genes; también se menciona en el artí­culo, la escasa e incorrecta divulgación de estos avances cientí­ficos, sin duda una meta difí­cil. A pesar de ello, en una encuesta desplegada por CNN/Time se encontró que el 67% de los americanos pensaban que la clonación de animales era una “mala idea”; el 90% estaba en contra de la clonación de hombres, el 68% se oponí­a a la clonación incluso con el fin de producir órganos vitales para salvar vidas, y un 76% se oponí­a a la clonación humana para que parejas estériles pudieran tener hijos.

El artí­culo cita a Leon Kass, experto en Biopolí­tica y catedrático de ética de la Universidad de Chicago, como uno de los promotores de una iniciativa para la mayor y mejor divulgación de estos temas. Kass afirma que no será una labor fácil desarrollar polí­ticas prudentes que regulen estas nuevas tecnologí­as, evitando el atropello de la dignidad de ningún ser humano aún en sus estadí­os más iniciales, y al mimo tiempo estar abierto al avance cientí­fico y al desarrollo de nuevas tecnologí­as contra enfermedades hasta ahora incurables. Kass se muestra escéptico al reconocer que para conseguir este objetivo, hay que “luchar contra una gran cantidad de dinero, contra el prejuicio generalizado de que esta mal intentar impedir que alguien haga una determinada cosa, o desarrolle una determinada labor,y en muchos casos, luchar contra el instinto natural del temor a la muerte”, que muchos aseguran que será posible retrasar con estas nuevas tecnologí­as incipientes. Meses más tarde, Leon Kass será nombrado coordinador de la comisión supervisora del gobierno de los Estados Unidos para la investigación con células madre.

El 9 de agosto de 2001, GW Bush, presidente de los Estados Unidos, en una intervención histórica, televisada para todo EEUU, anunció su decisión de permitir únicamente la concesión de fondos federales para la investigación con células madre embrionarias ya existentes, fruto de antigua destrucción de embriones sobrantes de centros de reproducción asistida. Confirmó que no subvencionará las investigaciones con células madre procedentes de embriones destruí­dos posteriormente a la fecha de su intervención. En su comparecencia Bush habla de que en ese momento, y tras un inventario realizado por el equipo del Departamento de Salud y Servicios sociales estadounidense, existí­an en el mundo más de 60 lí­neas celulares en cultivo en proliferación indefinida, procedentes de embriones destruidos por investigadores privados de distintas partes del mundo. A continuación citamos las 10 compañí­as y laboratorios de investigación que están desarrollando células madre embrionarias humanas, que cumplen los criterios de Bush:

BresaGen Inc, Atenas, Grecia: 4

CyThera Inc, San Diego, California, EEUU: 9

Karolinska Institute, Estocolmo, Suecia: 5

Monash University, Melbourne, Australia: 6

National Center for Biological Sciences, Bangalore, India: 3

Reliance life Sciences, Mumbai, India: 7

Technion-Israel Institute of Technology, Haifa, Israel: 4

University of California, San Francisco: 2

Gí¶teborg University, Gí¶teborg, Suecia: 19

Wisconsin Alumni Research Foundation, Madison, EEUU: 5

Numerosas cuestiones se han planteado en los cí­rculos cientí­ficos desde este anuncio. Existen muchas dudas sobre la calidad de estas células, así­ como sobre los posibles conflictos que puedan surgir en torno a la propiedad intelectual de estas lí­neas celulares.

En los dí­as posteriores al comunicado del presidente, algunos investigadores denunciaron que muchas de esas lí­neas celulares estaban contaminadas por células de ratón. Efectivamente, una técnica muy generalizada para el desarrollo y la proliferación en estadios de indiferenciación de este tipo de células, es su cultivo encima de otros cultivos de células de ratón, que favorecen con la secreción de factores de crecimiento, la proliferación de las células madre embrionarias (que se conozca, sólo una empresa americana, posee una patente para la proliferación ilimitada de células madre sin necesidad de suplementos de células de ratón). Estos mismo investigadores afirman, que para cuando se quiera pasar de la fase experimental a la fase de ensayos clí­nicos con humanos, las autoridades sanitarias (Food and Drug Administration-FDA), exigirán que se apliquen en los trasplantes con este tipo de células, los extremadamente restrictivos criterios existentes para el trasplante a humanos de órganos de animales. Es decir, estas investigaciones serán incluidas en el grupo de los xenotransplantes. A raí­z de esto, el Secretario del Departamento de Salud norteamericano, Tommy G Thompson, ha afirmado que estas investigaciones no son estrictamente xenotransplantes, y que no serán tratados como tales, ahora bien, si se deberán descartar la posible transmisión de virus de ratón al hombre”¦ Así­ mismo, ha sido bastante sonada las declaraciones de un Senador demócrata en las que afirmaba que la información de la que gozaba el presidente cuando tomó la decisión era incompleta, y que sólo la tercera parte de las 64 lí­neas celulares estaban preparadas para su uso en el laboratorio.

El 11 de septiembre de 2001, la Academia Nacional de las Ciencia de EEUU, sacaba a la luz un informe en el que recomendaba la cesión de fondos federales para la creación de nuevas lí­neas de células madre embrionarias.

Otro de las crí­ticas que ha recibido el discurso de GW Bush, ha sido el referente a los problemas que se avecinan con los derechos de propiedad intelectual de las distintas lí­neas celulares. El pasado septiembre, Thompson tranquilizó a aquellos sectores de la comunidad cientí­fica que se inquietaron con el asunto de las patentes, las licencias y los incentivos comerciales, que podrí­an dificultar la libre investigación con las lí­neas de células madre existentes. Tras adoptar un reciente acuerdo con el gobierno federal, investigadores de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), y de las Universidades tendrán acceso libre a las cinco lí­neas celulares deasarrolladas en WiCell Research Institute, un brazo de Wisconsin Alumni Research Foundation.

Dignas de mencionar son algunas voces que se levantan por encima del debate cientí­fico y ético en torno al uso o no de embriones como base de las nuevas lí­neas de la medicina, que hacen un llamamiento a la prudencia. Denuncian la tendencia que existe a caer en el anuncio de falsas esperanzas para la curación de enfermedades hasta ahora incurables (Alzheimer, Parkinson, Diabetes…), dando a la opinión pública la impresión de que los tratamientos con células madre y con clonación terapéutica llegarán en cuanto se liberalicen las trabas actuales, tanto sociales como económicas, que frenan las investigaciones con células madre.

Comunicación en el III Congreso Nacional de Bioética (Murcia 2001)