Células madre

Las células madre son células inmaduras o indiferenciadas que tienen la capacidad de dar origen a células maduras o especializadas. Una corta e intensa historia  Los científicos descubrieron hace más de 20 años el modo de obtener células madre de embriones de ratones. A finales del año 1998 y después de intensos trabajos de experimentación, un grupo de investigadores de la Universidad de Wisconsin (EEUU) consiguió el primer cultivo de células madre embrionarias humanas. A partir de este momento, las progenitoras celulares han sido presentadas como la gran esperanza terapéutica del nuevo siglo.

Cada mes se generan cientos de publicaciones sobre los resultados obtenidos con estos potenciales tratamientos. Se les presupone un destino lleno de aplicaciones que van desde patologías neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer o de Parkinson, hasta la fabricación de tejidos y órganos destinados al trasplante, pasando por la diabetes y los trastornos cardiacos. La realidad es que ese brillante futuro tiene un presente plagado de obstáculos. El modo de obtenerlas con el debate ético que arrastra es quizá el más llamativo, aunque no es no mucho menos el único.

Lo que atrae fundamentalmente a los biocientíficos de las células madre es su flexibilidad. Las progenitoras celulares son una especie de comodín o de células en blanco que pueden adoptar las características de cualquiera de los tejidos que forman el cuerpo humano. Cuando una de estas células inespecíficas da lugar a una especializada, por ejemplo una neurona o un miocito (células del corazón), el proceso se denomina diferenciación.

El secreto está en la flexibilidad

Células madre embrionarias humanas
(foto: Universidad de Wisconsin-Madison).

Existen todavía muchas incógnitas por resolver sobre esta transformación, pero se sabe que las progenitoras celulares reciben señales internas que proceden de determinados genes y también información de su entorno. El conjunto de estas señales es lo que dicta el destino de las células madre y determina en qué tipo de tejido se van a convertir.
Algunas de ellas son más “moldeables” que otras y en función de ello se pueden clasificar como:

- Totipotenciales, pueden dar lugar a un organismo completo y sólo se pueden obtener en las primeras fases del desarrollo de un embrión.
- Pluripotenciales, son capaces de convertirse en la mayoría de los tejidos diferentes, pero no pueden generar un organismo completo.
- Multipotenciales, tienen un cierto grado de diferenciación o dicho de otro modo, llevan la marca de un tejido en concreto. Un ejemplo de ello son las células madre hematopoyéticas que se transforman en todas las células sanguíneas, tanto glóbulos rojos como plaquetas o glóbulos blancos.

Otra interesante característica de las células madre es que pueden renovarse constantemente mediante división celular. Una población reducida de células madre puede en unos meses proliferar hasta generar millones de ejemplares con las mismas características que sus predecesoras. 
  
 Las fuentes de las células

Células madre embrionarias en cultivo.

Las preciadas progenitoras celulares se obtienen básicamente de dos fuentes: embriones en las primeras fases de desarrollo o las reservas que el organismo adulto mantiene con el fin de reparar los daños que se producen en los tejidos.

Desde el inicio de los trabajos en este campo, los investigadores sostienen que la progenitoras celulares embrionarias son las únicas que tienen la capacidad de convertirse en cualquier tejido u órgano del cuerpo (pluripotenciales). Sin embargo, los resultados de numerosos estudios con células madre adultas ponen en duda tal afirmación. De las progenitoras adultas se han obtenido neuronas, músculo y células grasas.

Embrionarias 

No existen todavía respuestas muy clara sobre el potencial de las células madre adultas. De modo que una parte de la comunidad científica se inclina por las progenitoras embrionarias. En estos momentos, existen tres modos de generar las codiciadas células: extraerlas de embriones, mediante técnicas de clonación y también, aunque en menor medida, forzando la división de óvulos sin fecundar

Un óvulo fecundado por un espermatozoide es totipotencial, es decir que puede generar un organismo completo. Después de varios ciclos de división celular, estas células totipotenciales comienzan a especializarse, formando una esfera hueca de células, llamada blastocisto. De su capa externa se formará la placenta y otros tejidos necesarios para el desarrollo fetal en el útero. La masa interna de células dará lugar a todos los tejidos del cuerpo humano. Estas células de la masa interna son pluripotenciales, pueden dar lugar a muchos tipos de células, pero no todos los tipos necesarios para el desarrollo del feto. Debido a que su potencial no es total, no son células totipotenciales y no son embriones. De hecho, si una célula de la masa interna fuera implantada en el útero de una mujer, no desarrollaría un feto.

Otra de las opciones para obtener células madre es la clonación por transferencia nuclear. El procedimiento consiste en tomar una célula reproductora y eliminar su núcleo, orgánulo donde se encuentra el ADN. En su lugar, se inserta el material genético de una célula adulta, por ejemplo de la piel, obtenida del paciente. El híbrido se multiplica dando lugar a un embrión con una carga genética idéntica a la del donante del núcleo.

Uno de los últimos métodos ensayados por una compañía estadounidense es la partenogénesis. Esta opción consiste en administrar una descarga eléctrica o un tratamiento químico a un óvulo para obligarlo a dividirse. De este modo, se forma un sucedáneo embrionario que sólo vive unas semanas, tiempo suficiente para extraer progenitoras celulares.

Adultas

Una célula madre adulta es una progenitora no diferenciada que puede renovarse constantemente y dar lugar a células especializadas. Estas células se encuentran en los diferentes órganos para reparar los daños que se puedan producir en los tejidos.

La investigación sobre células madre adultas comenzó hace alrededor de 40 años cuando los investigadores descubrieron que en la médula ósea existían dos tipos de células madre. Más tarde se han identificado progenitoras celulares en otros órganos y tejidos.

La médula ósea ha demostrado ser, hasta el momento, la mejor fuente de células madre dentro del organismo adulto. El método que se emplea para obtener las progenitoras celulares es el aspirado del contenido medular mediante la punción de un hueso. El material que se obtiene pasa por una serie de procesos de cribado para separar las células. y el preparado resultante se inyecta al paciente. Una vez dentro del organismo, las progenitoras celulares se dirigen a la zona dañada para reparan las alteraciones.

 Un futuro potencial

Astrocitos y neuronas

 El número de trabajos de investigación para determinar la capacidad terapéutica de las células madre es proporcional a las esperanzas puestas en ellas.

La actividad es particularmente intensa en patologías degenerativas para las que no existe tratamiento como es el caso de la enfermedad de Alzheimer o el Parkinson. Tanto éstas como la diabetes se caracterizan por la muerte de células, neuronales en el caso de las dos primeras y pancreáticas en el de la última. De modo que la posibilidad de regenerar esta pérdida mediante la inyección de progenitoras celulares es tremendamente alentadora y atractiva. Sin embargo, hasta el momento no se han conseguido pruebas contundentes de que esta estrategia sea eficaz y aplicable. Muchos expertos dudan todavía de que las nuevas células surgidas de la progenitoras inyectadas sean capaces de funcionar correctamente.

Otra de las áreas exploradas es la cardiovascular. Infartos, isquemias y otras patologías coronarias son también un objetivo para el uso de células madre . En este caso la mayoría de los ensayos se han realizado empleando progenitoras celulares procedentes de la médula ósea de un organismo adulto. En este terreno, se han obtenido algunos resultados esperanzadores.

 El lado oscuro

Células madre embrionarias Cualquiera que sea la procedencia, las células madre se enfrentan a la problemática común del cultivo en laboratorio. Para que estas células proliferen hasta obtener material suficiente para su uso terapéutico tienen que cultivarse en condiciones muy particulares.

Infecciones: Los medios necesarios para su crecimiento están compuestos por materiales de origen bovino y murino (ratón) que podrían introducir agentes infecciosos de origen animal contra los que el sistema inmunitario humano no tiene defensas. Rechazo: Continuando con los inconvenientes inmunológicos, los investigadores se encuentran frente al rechazo, como ocurre en los trasplantes convencionales. Cualquier célula madre que no proceda del individuo receptor lleva en su superficie proteínas que el sistema inmunitario del paciente reconoce como extrañas y que rechaza. Los enfermos tratados con terapias basadas en progenitoras celulares estarán obligados a recibir fármacos para inhibir a su propio sistema de defensa. Defectos genéticos: En este punto, surge la clonación terapéutica. El hecho de que el embrión que se obtiene por transferencia nuclear tiene una carga genética idéntica a la del donante del núcleo, evita los fenómenos de rechazo. Sin embargo, esta ventaja tiene su contrapartida que es, según algunos expertos, la limitación más importante de esta opción. Si la patología que se pretende tratar con células madre tiene su origen en un defecto genético, es altamente probable que esta alteración se encuentre también en las progenitoras embrionarias clonadas a partir de un núcleo procedente del paciente. Las células pancreáticas derivadas de células madre copiadas de un diabético seguirán portando los genes que originaron esa patología. Cáncer: Una de las características de las células madre es su capacidad para dividirse continuamente. Esta habilidad, que es en principio una ventaja, ha resultado ser fatal en algunos estudios en animales. Se ha observado que al inyectar preparados con progenitoras celulares los animales desarrollaban tumores.

La bandera ética

Cultivos de células madre embrionarias
(foto: Jeff Miller)

 Además de los inconvenientes biológicos, las dos fuentes de células madre embrionarias arrastran implicaciones éticas objeto de una importante polémica. Son numerosas las voces que se declaran en contra del uso de embriones sobrantes de los programas de fertilización 'in vitro' para la investigación.
En cuanto a la clonación terapéutica, la crítica es la misma: crear un embrión para, a continuación, destruirlo.


Fuente: elmundosalud.es