LAS CÉLULAS MADRE

 Para comprender el significado del concepto de Células Madres es necesario, primero, definir algunos conceptos básicos del desarrollo embrionario humano.

Un óvulo fecundado por un espermatozoide es una célula denominada huevo fecundado o Zigoto capaz de generar un nuevo individuo completo. Se trata, pues, de una célula totipotente que generará todas las células y tejidos del embrión y la placenta y, posteriormente, el organismo adulto, que en nuestro caso consta de mas de 200 tipos celulares distintos altamente especializados.

Entre los días primero al cuarto del desarrollo embrionario, el zigoto va dividiéndose en varias células. Cada una de estas células es también totipotente, capaz de producir un individuo completo si se la separase del resto y por tanto, capaz de producir un individuo genéticamente idéntico al resto, que es lo que ocurre con los gemelos monozigóticos.

En el quinto día del desarrollo embrionario humano el zigoto se transforma en una esfera hueca denominada blastocisto cuyas células ya no son indiferenciadas, sino que se han especializado, formando dos líneas celulares:

La capa externa o superficial del blastocisto se denomina trofoblasto y de ella se desarrollará la placenta.
La capa interna, constituida por aproximadamente 30 células, dará lugar al embrión propiamente dicho y será la encargada de desarrollar todos los tejidos del cuerpo humano. Estas células no son totipotentes, ya que han perdido la capacidad de originar, por si solas, un organismo completo. Son pluripotentes ya que son capaces de generar cualquier tipo celular o cualquier tejido de un individuo adulto, pero no pueden generar la placenta.

A medida que avanza el desarrollo, estas células pluripotentes, tras muchas divisiones celulares, se van transformando en otro tipo de células, la células madre órgano-específicas. Estas células son multipotentes, con capacidad para originar las células de un órgano o tejido concreto en el embrión. Estas células están prácticamente diferenciadas al final de la gestación.

En el adulto se mantienen algunas poblaciones de células madre multipotentes. Estas serían las denominadas células madre del adulto. El ejemplo más claro de este tipo de células, es el de las células de la médula ósea (hematopoyéticas), 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, páncreas, cordón umbilical...

Como vemos, las células madre pueden tener distinto origen (embrión o adulto), pero tienen una característica en común: Son un tipo especial de células indiferenciadas, no especializadas, que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente y auto-renovarse y llegar a producir células especializadas.

Las células madre embrionarias que proceden del embrión, como hemos dicho, son pluripotentes (capaces de generar cualquier tipo celular), mientras que las células madre del adulto son multipotentes (capaces de originar un tipo concreto de células).

Sin embargo estudios recientes hacen evidente el hecho de que células madre de adulto procedentes de cualquier tejido pueden diferenciarse a células y tejidos de otras localizaciones y estirpes distintas, es decir pueden TRANSDIFERENCIARSE por lo que ya no serían multipotentes, si no pluripotentes.

Aunque este fenómeno de plasticidad que tienen las células madre del adulto ha permitido que hoy en día se puedan cultivar (multiplicar) estas células tanto en el laboratorio (in-vitro), como en un modelo animal (in-vivo) con la pretensión de utilizarlas para la reparación de tejidos dañados, 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.

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. 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 ( células del cordón umbilical de recién nacidos, o de la médula ósea de personas adultas) que evitarían el uso y destrucción de embriones

El gobierno del Reino Unido y parte de la comunidad científica de Estados están claramente a favor de la investigación con células madre de embriones.

Las células Madre embrionarias humanas se obtienen a partir de la masa celular interna de embriones de 4-5 días obtenidos mediante fecundación "in-vitro" en tratamientos de infertilidad que han sido donados para su uso en investigación. Una vez aisladas, estas células se cultivan sobre una capa de células de la piel de ratón para que puedan dividirse y permanecer indiferenciadas. En estas circunstancias, las 30 células originales que forman la masa celular interna del blastocisto, pueden dividirse durante años y transformarse en millones de células madre embrionarias. Si estas células siguen manteniendo su indiferenciación, su pluripontecialidad y no presentan anomalías cromosómicas, son consideradas como líneas celulares embrionarias humanas y pueden mantenerse indefinidamente a bajas temperaturas. El problema es que cabe la posibilidad de que puedan transmitir virus o sustancias nocivas, por lo que se están buscando alternativas a su uso.

Esta técnica es altamente experimental y aunque ya han permitido generar tipos celulares específicos, no explican cómo se produce la diferenciación dirigida. Una vez que se controle la diferenciación hacia un determinado tipo celular en el laboratorio, se podrán obtener células y tejidos que podrían ser usados con fines terapéuticos.

Otro problema derivado del manejo de células embrionarias seria el hecho de que por su situación de indiferenciación estas células 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, basándose en los siguientes criterios:

Las investigaciones con células madre del adulto se encuentran muy avanzadas e incluso en fase clínica tal y como lo demuestra un artículo publicado recientemente en la revista Nature, donde se explica cómo 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.

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.

Para aclararnos con todos estos conceptos vamos a explicar como a partir de células madre de médula ósea se puede regenerar músculo cardíaco dañado, reforzando así las posibilidades terapéuticas de la Células Madre del adulto.

En corazones infartados de ratones se inyectan células de médula ósea procedentes de otros ratones en las zonas sanas colindantes con el tejido cardíaco dañado

Nueve días después de la inyección, las células trasplantadas son capaces de formar nuevo tejido cardíaco –células musculares, células nerviosas de conducción y vasos sanguíneos- en la mitad de los ratones que se han utilizado para el estudio, con lo cual se demuestra, por un lado, que las células madre adultas son capaces de convertirse en células de diversas estirpes (son pluripotenciales) y por otro lado, se ha demostrado que las células madre adultas (en este caso de la médula ósea) tiene capacidad de reconocer y localizar el lugar del organismo donde se ha producido el daño, viajando a través del tejido sano hasta la zona del daño.

Este es indudablemente un tema de actualidad y no se nos escapa la gran polémica suscitada en torno a la noticia aparecida el pasado mes de octubre sobre la creación del primer banco de células madre de España, y segundo de carácter público de Europa, que tendría su sede en Granada y comenzaría a funcionar a principios de 2004, según el consejero de Salud de la Junta de Andalucía, Francisco Vallejo.

Además, el Parlamento andaluz aprobó el pasado 8 de octubre "la primera ley del país que autoriza la investigación con preembriones no viables para la fecundación" y que, entre otros objetivos, persigue "garantizar al máximo la seguridad jurídica de los investigadores y tener recursos financieros y de investigación". Ley 7/2003, de 20 de octubre, por la que se regula investigación en Andalucía con preembriones humanos no viables para la fecundación in vitro (B.O.J.A. de 31 de octubre de 2003, num. 210, pag. 22734 y siguientes). Publicación de la Ley 7/2003, de 20 de octubre, en el B.O.E. nº 279, 21 de noviembre de 2003, pag. 41238-41241)

Las líneas de investigación abiertas en nuestra comunidad autónoma y que trabajan desde hace tiempo con algún tipo de líneas celulares, son sobre el párkinson, la regeneración de tejidos óseos o, como estudia en la actualidad el profesor Bernat Soria, sobre la diabetes.

En la actualidad existen tres bancos de células madre en todo el mundo, de los que dos son de titularidad privada y se encuentran en Estados Unidos y en Singapur, mientras el tercero es público y se encuentra en Newcastle.

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 sustitución de órganos. El tiempo y las investigaciones básicas y clínicas nos permitirán responder a preguntas como ¿existirá un tipo de célula madre que pueda generar las células de cualquier órgano o tejido?, ¿ que controles intrínsecos dirigen a las células madre a lo largo de una vía de diferenciación particular y no de otra? ¿cuánto tiempo pasará antes de que se desarrollen terapias efectivas para enfermedades cómo el Parkinson o la diabetes basadas en células madre pluripotenciales humanas?

Cristina Verástegui Escolano