CÉLULAS MADRE

INTRODUCCION

De manera natural, los tejidos del organismo sufren a lo largo de la vida un desgaste del que se defienden desarrollando su propia capacidad intrínseca de regeneración y reparación. De no existir esta renovación, se reduciría considerablemente la esperanza de vida de los seres vivos. Por otro lado, gran parte de la amplia variedad de enfermedades que afectan al ser humano, tienen su origen en la degeneración y muerte, de manera aguda o crónica, de células de los distintos tejidos que conforman el organismo. Hasta la fecha, las técnicas utilizadas para reparar y regenerar los tejidos son los trasplantes, cuya introducción en la medicina moderna supuso, en su momento, una revolución que algunos han comparado al descubrimiento de la penicilina. Sin embargo, los trasplantes no están exentos de complicaciones y de limitaciones importantes, tales como la escasez de donantes y la posibilidad real de rechazo del órgano trasplantado.

En la actualidad con la  Terapia regenerativa se abren nuevas esperanzas de reparar tejidos dañados, mediante la utilización de mecanismos similares a los que, de forma natural, usa el organismo para el mantenimiento y renovación de las poblaciones celulares dañadas o envejecidas. Los mecanismos de regeneración, reparación y renovación celular, que posee el organismo, son limitados y dependen en gran parte del grado e intensidad de la instauración del daño o degeneración. De esta manera, la destrucción aguda de grandes cantidades de tejido (infarto) no es susceptible de ser reparada por los medios naturales. Entran entonces en escena las nuevas terapias de cultivo y trasplante de células madre, que sirviéndose de su capacidad de regeneración, y las innovaciones tecnológicas para su administración, van a proporcionar una terapia eficaz y prometedora para el tratamiento de este tipo de enfermedades.

afirmar que el organismo adulto contiene reservorios de células madre residuales, que se parecen a las células primitivas del embrión y que tienen la capacidad de ser instruidas para producir una panoplia de tipos celulares que puedan ser utilizados para beneficio terapéutico. Actualmente se están introduciendo con gran rapidez nuevas tecnologías que permitirán que las células maduras diferenciadas retornen al acceso completo al genoma; reactivando factores, en el futuro cercano, en que casi cualquier célula podrá reprogramarse para producir células con propiedades de células madre similares a las embrionarias.

El haber encontrado este manantial de células madre adultas en el organismo postnatal es un gran paso, pero requiere el avance del conocimiento de su diferenciación en otros linajes celulares, y de su potencialidad terapéutica, puesto que con el uso de estas células madre se habrán paliado gran parte de los problemas éticos derivados del uso de las células madre embrionarias.

Hoy las células madre adultas se obtienen de la médula ósea, de la sangre periférica, de sangre del cordón umbilical, del tejido adiposo, etc., y para ello se utilizan técnicas específicas para cada caso. Como la obtención de células madre embrionarias, no solo presentan muchas controversias bioéticas, sino que requiere de técnicas más complejas, como la clonación y el cultivo celular, una gran parte de investigadores se dedican en la actualidad al estudio de las células madre adultas, por presentar mayor facilidad de obtención y procesamiento y porque todas ellas poseen cierta capacidad de diferenciación.

1. Células madre y nuevas terapias.

Si pensamos en aquellos conceptos en la frontera entre la investigación básica y biomedicina aplicada, que últimamente hayan calado profundamente a partes iguales en la sociedad y laboratorios de todo el mundo, éstos serán, sin duda alguna, el de Terapia Celular y Medicina Regenerativa. A lo largo del presente capítulo y, por extensión, del libro que sostiene entre sus manos, se presentarán y discutirán muchos de los aspectos moleculares y potencialmente terapéuticos con base en el poder replicativo y de diferenciación de unas células muy especiales; unas células que en España fueron rebautizadas —quizá más desde un punto de vista emocional que técnico— como Células Madre.

¿Qué es realmente una célula madre?, ¿cuántos tipos existen?, ¿qué potencial biológico y terapéutico tienen? Básicamente, se puede definir una célula madre por sus tres características principales: i) puede dividirse dando lugar a nuevas copias de sí misma; ) puede diferenciarse bajo ciertas condiciones fisiológicas o experimentales hacia otros tipos

y linajes celulares, y ) puede acabar colonizando y originando nuevos

CÉLULAS MADRE Y NUEVAS TERAPIAS. UNA VISIÓN GENERAL

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tejidos y órganos. Así, y partiendo del cigoto —la célula madre totipotente por excelencia—, a medida que avanzamos a través del desarrollo embrionario y fetal hasta conseguir un individuo adulto, la capacidad para cumplir las tres condiciones anteriores disminuye y, por ello, se hablará de células toti, pluri, multi o, finalmente, unipotentes. Dicho esto, y considerando el origen celular último, podríamos agrupar toda esta escala de posibilidades en dos grandes bloques: Células Madre Embrionarias o ESC (Embryonic Stem Cells) procedentes, esencial aunque no únicamente, de la Masa Celular Interna (MCI) del blastocisto, y Células Madre Adultas o ASC (Adult Stem Cells), las cuales, por ejemplo, tendrían la función de reparación de tejidos dañados o de renovación celular fisiológica (2-4). Entre ambos extremos, un abanico de flexibilidad se abre con otros tipos células: fetales, germinales o las también famosas células madre procedentes de Sangre de Cordón Umbilical (SCU), de las que también hablaremos. Actualmente, se está evaluando el potencial terapéutico de determinadas células procedentes de líquido amniótico .

MOLÉCULAS IMPLICADAS

La transferencia del conocimiento básico al clínico es un proceso que debe ser necesariamente lento, aunque firme. En palabras de J.C. Izpisúa, Director del Centro de Investigación en Medicina Regenerativa de Barcelona, «estamos intentando correr antes de aprender a gatear». Tanto el conocimiento de los genes implicados en replicación y diferenciación celular, como su regulación transcripcional y epigenética se me antojan fundamentales para poder integrar en terapias seguras todos los resultados prometedores que actualmente están dándose a conocer en modelos celulares y animales.

No obstante, la presión social, con demanda inmediata de terapias para nuestros seres queridos, podría llevar a la precipitación «mediática» de algunos resultados básicos, si no al fraude (a las pruebas, tras lo ocurrido en Seúl, me remito).

TERAPIA CELULAR

En la actualidad ya existen diferentes tratamientos en humanos, además del trasplante de médula ósea o el de piel artificial sobre grandes quemados, que dependen del potencial de las células madre, como hepá- ticos,  traumatológicos, del epitelio corneal o de implantación de condrocitos. En breve, esta lista podría ampliarse con terapia pulmonar, del Sistema Nervioso Central (SNC) o diabetes, por ejemplo. Por otra parte y desde 2003, las células madre utilizadas en terapias están siendo consideradas como medicamento por la reciente legislación al respecto, siempre y cuando para su obtención sea necesaria una manipulación experimental sustancial —para diferenciarlo del trasplante de tejidos u órganos—. Aún sin profundizar en aspectos tan importantes como los métodos de obtención de todos los tipos celulares —embrionarios, fetales o adultos— o las connotaciones bioéticas subyacentes, a continuación se describirán algunos de los logros más destacados, cerca o lejos de la poyata, sobre terapia celular.

En primer lugar, quería señalar que, como podría parecer lógico, la falta de connotaciones éticas —en realidad religiosas— ha hecho avanzar claramente a la investigación y terapias con ASC en detrimento de los estudios con embriones. No obstante, ambos frentes son necesarios si queremos apostar por el desarrollo pleno del potencial de uno u otro sistema. Cada uno de ellos, como veremos, presenta aspectos que destacan sobre el otro, al mismo tiempo que desventajas por subsanar. Por ejemplo, al comparar las ESC con las ASC observamos que, en cultivo,las primeras crecen con mayor facilidad, aunque en modelos animales pueden generar tumores —recientemente se ha observado cierta inesta-JOSÉ  ANTONIO  LÓPEZ  GUERRERO 36 bilidad genómica en ESC humanas (hESC) basadas, principalmente, en la amplificación de un segmento génico en la región cromosómica 20q11.21 (23)—. No obstante, dicho potencial tumorogénico podría minimizarse a través de los estudios que se están llevando a cabo.

En general, una célula ES podría ser capaz de generar más de 200 tipos celulares diferentes pertenecientes a todas las capas germinales: endoteliales, hematopoyéticas, osteoclastos, musculares, neuronales, adipocitos, epidérmicas.