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CELULAS MADRES Y 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: son los trasplantes. La introducción
de los
trasplantes a la medicina moderna ha supuesto una revolución
que alguno ha comparado al descubrimiento de la penicilina. Sin
embargo los trasplantes de órganos no están exentos
de complicaciones y de limitaciones importantes: la escasez de donantes,
la posibilidad real del rechazo del órgano trasplanto.
No obstante, 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 la renovación de las poblaciones celulares
que van envejeciendo y que deben ser sustituidas por otras que suplen
su función. Los mecanismos que posee el organismo de regeneración,
reparación y renovación de tejidos es limitado y es
dependiente de la rapidez de instauración del daño
o degeneración. De esta manera la muerte de grandes cantidades
de tejido de manera aguda por ejemplo en los infartos de miocardio,
cerebrales- no son susceptibles de ser reparados por los mecanismos
naturales del organismo. Entran en escena las nuevas terapias con
cultivo y trasplante de células madre, que sirviéndose
de su capacidad natural de regeneración, y con la ayuda de
las técnicas de trasplante desarrollados estos últimos
años, se abren como una posibilidad para el tratamiento de
este tipo de enfermedades.
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.
TIPOS DE CELULAS MADRES
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 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 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, ya no serían multipotenciales,
si no pluripotenciales. Si esto es así, se podría
decir que no existe una diferencia esencial entre la célula
madre embrionarias y las de adulto.
DEBATE
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 de 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.
Informe Donaldson. Stem Cell Research:
Medical Progress with Responsibility. Informe del CHIEF MEDICAL
OFFICERS EXPERT GROUP (www.doh.gov.uk/cegc)
Punto 4: Scientists consider that stem cells could be derived from
a number of sources:
-from early embryos (blastocysts) created by in vitro fertilisation
- either those which are not needed for infertility treatment (sometimes
called spare embryos) or created specifically for research;
-from early embryos created by inserting the nucleus from an adult
cell into an egg with its nucleus removed - cell nuclear replacement
(sometimes called cloning);
-from the germ cells or organs of an aborted fetus;
-from the blood cells of the umbilical cord at the time of birth;
-from some adult tissues (such as bone marrow);
-from mature adult tissue cells reprogrammed to behave like stem
cells.
Informe Donaldson. Stem Cell Research: Medical Progress with Responsibility.
Informe del CHIEF MEDICAL OFFICERS EXPERT GROUP (www.doh.gov.uk/cegc).Punto
5. These different types of stem cell are unlikely all to have the
same properties or the same potential to develop into particular
tissues. Theoretically, stem cells derived from early embryos have
the greatest potential to develop into most types of tissue
http://www.embrios.org/celulasmadre/informe_donaldson.htm
CELULAS MADRES VS. CELULAS 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 (fibroblastos), 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...
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.
Marc Hedrick (UCLA). Tissue Engineering.
April 2001
-John D. Gearhart et al., "Derivation of pluripotent stem cells
from cultured human primordial germ cells", en Proceedings
of the National Academy of Sciences, 95 (1998), pp. 13726-13731.
-Angelo L. Vescovi et al., "Turning Brain into Blood: A Hematopoietic
Fate Adopted by Adult Neural Stem Cells in Vivo", en Science,
283 (1999), pp. 534-537.
-M. F. Pittenger et al., "Multineage Potential of Adult Mesenchymal
Stem Cells", en Science, 284 (1999), pp. 143-147. -De Medula
Osea a HUESO, CARTILAGO, GRASA-
-David Colter et al., "Rapid Expansion of Recycling Stem Cells
in Cultures of Plastic-Adherent Cells from Human Bone Marrow",
en Proceedings of the National Academy of Sciences, 97 (2000), 3213-3218.
-Juan Sanchez-Ramos et al., "Adult Bone Marrow Stromal Cells
Differentiate into Neural Cells in Vitro", en Experimental
Neurology, 164 (2000), pp. 247-256.
-Ira B. Black, Darwin J. Prockop et al., "Adult Rat and Human
Bone Marrow Stromal Cells Differentiate Into Neurons", en Journal
of Neuroscience Research, 61 (2000), pp. 364-370.
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.
-Neil Theise et al., "Liver from
Bone Marrow in Humans", en Hepatology, 32 (2000), pp. 11-16;
-Malcolm Alison et al., "Cell Differentiation: Hepatocytes
from Non-Hepatic Adult Stem Cells", en Nature, 406 (2000),
p. 257.
-Paul M. Rowe, "Humans Can Regrow Liver Cells from Bone Marrow",
en The Lancet, 356 (2000), p. 48
-Helen Blau et al. Science 290: 1775, 2000
-Nature 402: 390, 1999
-J Cell Biol 144: 1113, 1999
-Eva Mezey et al. Science 290: 1779, 2000
-Science 288: 1660, 2000
A. EVITARÍAN la DESTRUCCIÓN e INVESTIGACIÓN
con EMBRIONES HUMANOS
B. EL USO DE CELULAS MADRE ADULTAS EVITARÍA 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 CLÍNICA. 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 CÉLULAS MADRE
A PARTIR DE CÉLULAS 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.
-Johns Hopkins Medical Institutions
Office of Communications and Public Affairs;
"New Lab-Made Stem Cells May Be Key To Transplants"; Dec.
25 2000
-Liu, S et al. Embrionic stem cells differenciate into oligodendrocytes
in culture and after spinal cord transplantation Proc.Natl.
Academy of Science USA. 6126-31 (2000)
Indiana State University, Indiana, USA.
Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium.Anverso,P. Nature
410: 701, 2001
Menasche P, Hagege AA, Scorsin M, Pouzet B, Desnos M, Duboc D, Schwartz
K, Vilquin JT, Marolleau JP. "Myoblast transplantation for
heart failure." Lancet 357(9252):279-280; Jan 27, 2001
Dr. Ron James, director ejecutivo de PPL Therapeutics. Congreso
de la SOCIEDAD BRITÁNICA DE FERTILIDAD.23.II.2001
THANKS TO www.embrios.org/
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