Células Madres

1 INTRODUCCIÓN

Célula madre (en inglés, stem cell), célula no diferenciada capaz de experimentar divisiones ilimitadas y producir células hijas que pueden dar origen a los distintos tipos de células presentes en el organismo. Las células madre de un embrión son capaces de transformarse en células de cualquier tejido u órgano. También hay células madre en los tejidos adultos, aunque su capacidad de diferenciación es mucho más limitada.

Se distinguen varios tipos. Las células madre totipotenciales surgen en las primeras divisiones del óvulo fecundado. Son células madre embrionarias capaces de dar lugar a cualquier otro tipo de célula y, por lo tanto, a un organismo completo. Las células madre pluripotenciales están presentes en el estadio de blastocisto de un embrión. Son también células embrionarias capaces de diferenciarse en casi todos los tipos celulares. Las células madre multipotenciales o células madre adultas se encuentran en algunos tejidos de los adultos, como la médula ósea, pero también se hallan en el feto y en el cordón umbilical. Su capacidad de diferenciación parece algo menor, aunque no es del todo conocida.

Debido a su capacidad para diferenciarse en cualquier tipo de célula, las células madre pueden regenerar tejidos dañados por enfermedades, traumatismos, o simplemente por el envejecimiento. A ello se debe el gran interés que ha despertado este tipo de células, lo que ha favorecido que, en la actualidad, sean objeto de múltiples estudios de investigación.

2 ORIGEN DE LAS CÉLULAS MADRE

Cuando un gameto masculino fecunda un óvulo se origina una célula madre. Algunos científicos consideran que el cigoto constituye en sí mismo una célula madre, mientras que otros creen que debe experimentar primero varias divisiones para dar origen a estas células. Las células madre se diferenciarán en células sanguíneas, del tejido óseo, musculares o de la piel y, en definitiva, en todas las células especializadas que forman parte de los tejidos del cuerpo humano. No obstante, en los individuos adultos hay un pequeño número de células madre que permanece en cada órgano del cuerpo, sobre todo con objeto de reparar los daños que se puedan producir en esos tejidos. Si bien, todas las células pueden dividirse para producir copias idénticas, solo las células madre pueden originar distintos tipos de células especializadas. Debido a esta capacidad, las células madre podrían constituir el tratamiento inicial de una gran variedad de enfermedades como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.

Sin embargo, para poder estudiar las posibles aplicaciones médicas de estas células, los científicos necesitan líneas celulares de células madre. Esas líneas son colonias de células madre que crecen y se multiplican en el laboratorio en un medio de cultivo, es decir, en una sustancia que contiene los nutrientes necesarios para su desarrollo. Estas líneas celulares proporcionan a los científicos el material necesario para las investigaciones. Sin embargo, las células madre también envejecen y parece que pierden parte de su capacidad de diferenciación. En otras palabras, estas células madre no son tan versátiles como las jóvenes. La excepción parecen ser las células madre adultas procedentes de la médula ósea, que mantienen su capacidad de transformarse en cualquier tipo de célula. Por esa razón, las células madre adultas de la médula ósea y las células madre de los embriones serían las herramientas más adecuadas para ser utilizadas en tratamientos médicos.

Los científicos han abierto dos líneas de investigación para determinar las aplicaciones médicas de las células madre. En una primera aproximación, se trata de desarrollar células que puedan ser trasplantadas para combatir una enfermedad específica. Por ejemplo, los pacientes con una enfermedad hepática podrían recibir células madre de hígado. En un futuro próximo, es posible que ciertos tratamientos médicos incluyan, de forma habitual, dosis ocasionales de células madre, algo parecido a dosis de refuerzo que ayuden a que el organismo sea capaz de luchar contra las enfermedades y reparar los tejidos lesionados. El segundo tipo de investigación se centra en el estudio de cómo el propio organismo utiliza este tipo de células. Tal vez actúen como almacenes celulares que se activan y desactivan según las necesidades del individuo.

3 DEBATE SOBRE EL USO DE LAS CÉLULAS MADRE

A pesar del futuro prometedor que ofrece el uso terapéutico de este tipo de células, en la actualidad las investigaciones con células madre son objeto de una gran controversia, sobre todo en lo referente a su origen, ya que en su mayoría proceden de embriones y, en concreto, de aquellos desechados en los tratamientos de infertilidad. Durante el tratamiento conocido como fecundación in vitro, los óvulos extraídos del ovario de una mujer se unen con los espermatozoides del hombre en el laboratorio. En algunos casos se fecunda más de un óvulo y se obtienen embriones extras. Las células madre se obtienen de embriones en los estadios iniciales de división.

La utilización de las células madre en la investigación médica plantea una pregunta fundamental: ¿esas células provienen de tejidos humanos o de seres humanos como tal? Algunas personas se oponen a la utilización de cualquier elemento que proceda de embriones considerados viables (es decir, capaces de crecer), incluidas las células madre. Por tanto, para aquellas personas que comparten esta postura, el uso de las células madre supone la destrucción de una vida humana. El punto de vista opuesto es defendido por aquellos que piensan que estos embriones nunca se convertirían en seres humanos, ya que serían eliminados o se mantendrían congelados para futuras investigaciones, razón por la que consideran que este material debería utilizarse, especialmente si eso sirve para curar algunas enfermedades.

Aquellos que se oponen al uso de las células madre de embriones señalan que existe una diversidad de tejidos alternativos, como la médula ósea o el cordón umbilical, de los que es posible extraer células madre. No obstante, todavía no está claro si las células madre procedentes de estos tejidos tienen la misma capacidad de diferenciación que las células madre embrionarias y, por tanto, poseen el mismo potencial para el tratamiento de las enfermedades.

Más polémica todavía resulta la creación de embriones mediante técnicas de clonación con el fin de obtener células madre. Esta posibilidad ha suscitado un importante debate ético y numerosos países han prohibido los experimentos que contemplan la clonación humana. Para muchos, la clonación terapéutica supone la destrucción de embriones durante el proceso de obtención de las células madre, la posible explotación de las mujeres como donantes de óvulos y el riesgo de que las nuevas técnicas puedan conducir a la clonación de seres humanos. La clonación terapéutica pretende la clonación de células madre con la misma carga genética del paciente y su manipulación para convertir dichas células en células especializadas de cualquier tipo de tejido. Posteriormente, estas células se reintroducirían en el organismo del propio paciente con el fin de ayudar a curar una determinada enfermedad o reparar los tejidos dañados. Como las células son genéticamente similares, presumiblemente las células trasplantadas no serían rechazadas por el sistema inmunológico del paciente.

4 INVESTIGACIÓN MÉDICA

Fue en 1981 cuando los científicos consiguieron, por primera vez, cultivos de células madre embrionarias de ratón. Aunque este hito marcó el desarrollo de numerosos trabajos de investigación, hasta 1998 no se logró el cultivo en laboratorio de células madre de origen humano. En ese año, dos equipos de investigadores anunciaron por separado que habían aislado y cultivado células madre humanas procedentes, en un caso, de embriones en fase de blastocisto y, en el otro, de fetos abortados. Los equipos de investigación estaban dirigidos por los biólogos John Gearhart, de la Universidad de Johns Hopkins, y James Thomson, de la Universidad de Wisconsin en Madison.

A finales de la década de 1990, los científicos descubrieron muchas otras características de estás células, como que las células madre adultas procedentes de un tejido concreto, como es la sangre, pueden originar células de otros tipos de tejidos, como por ejemplo células nerviosas (neuronas). Uno de los resultados más interesantes fue obtenido por el investigador Fred Gage en el Instituto Salk para Estudios Biológicos, quien demostró que el cerebro humano adulto puede crear nuevas neuronas. Antes del descubrimiento de Gage los neurobiólogos asumían que nuestro cerebro no creaba ninguna célula nueva después del nacimiento. Presumiblemente, esta capacidad proviene de las células madre de este tejido.

Hoy, a principios del siglo XXI, los investigadores todavía no han desarrollado ninguna aplicación clínica real de los cultivos de células madre. No obstante, mucho antes de que fueran aisladas, las células madre ya se habían utilizado en el tratamiento de algunas enfermedades. En 1968 los científicos desarrollaron, con éxito, el primer trasplante de médula ósea, un procedimiento por el cual un paciente recibe una infusión de células sanas de médula ósea. El propósito de dicho transplante era restaurar la capacidad de la médula de generar células sanguíneas en pacientes que habían recibido tratamientos intensos con quimioterapia, que habían dañado profundamente ese tejido. Los investigadores sospechaban que las células madre presentes en el implante de médula ósea eran las responsables del éxito de dicha técnica. En la actualidad, el trasplante de médula ósea se ha convertido en un tratamiento habitual para ciertos tipos de cáncer (leucemia, linfoma) y otras enfermedades de la sangre o de los huesos.

Sobre las células madre hay grandes perspectivas pero también grandes disputas en el campo de las ciencias y de la medicina. Sin duda, los estudios sobre el embrión humano estimularon el interés por este tipo de células y desde 1998 se lograron descubrir los medios técnicos para aislarlas y cultivarlas IN VITRO.

Estas células madre obtenidas de un embrión resultaran muy interesantes para los biólogos y la medicina, además son únicas porque proliferan y pueden servir en cualquiera célula del organismo.

Sin embargo estas células suscitan problemas éticos y morales porque para poder obtener estas células se debe destruir el embrión, lo que significa destruir una vida. Además crean a los científicos serios problemas por el rechazo que se produce por parte de las defensas inmunitarias del organismo en el momento en que son trasplantadas al paciente.

Por el contrario, se ha visto que otras “células madre” pueden ser más eficaces; estas células se llaman “adultas” si se encuentran en las diferentes partes del organismo o también se llaman “umbilicales” se  recogen de la sangre del cordón umbilical.

La obtención de estas células no plantean ningún problema de índole ético o moral, además son bien aceptadas por el organismo de los pacientes, sin embargo no tienen proliferación abundante y no pueden aplicarse a todas las célula del organismo, por ese motivo, algunos científicos usan más células embrionarias a pesar de los serios  problemas a los que hemos aludido.

Actualmente, hay numerosas líneas de investigación abiertas basadas en las células madre que permitirán conocer los mecanismos de diferenciación celular y aportarán, en un futuro no muy lejano, nuevos tratamientos para diversas enfermedades, hasta ahora incurables.