Terapias futuras. La esperanza terapéutica principal que se tiene en las células madre es que se puedan emplear para terapias celulares y trasplantes de tejidos, sin los problemas actuales ligados a los aloinjertos: escasez de donantes histocompatibles, necesidad de administrar drogas inmunosupresoras (ciclosporina, corticoides) con sus efectos secundarios (riesgo de infecciones, de cáncer, nefropatías, etc.). Lo ideal sería derivar tejido con la identidad histológica del propio paciente para hacer autotrasplantes.

Se está abriendo el campo de la Ingeniería Celular, que en definición de Bernat Soria es “un nuevo campo interdisciplinar que aplica los principios de la ingeniería y de las ciencias de la vida a la obtención de sustitutos biológicos para restaurar, mantener o mejorar la función tisular”.

Perspectivas con las células madre embrionarias (ES)

El uso que más ha llamado la atención sería el empleo de células diferenciadas a partir de células madre embrionarias. Para terapias celulares o incluso reparación de tejidos dañados.

Una posibilidad sería tipificar muchas líneas diferentes de ES, con diferentes sistemas MHC (HLA), pero la diversidad de los haplotipos HLA es enorme. Una alternativa sería manipular por ingeniería genética las ES para crear líneas con diferentes haplotipos del HLA. De manera que se obtuvieron bancos de células apropiados para diferentes receptores de trasplantes. De todas formas, aunque se lograran células con HLA similar al paciente, quedarían otros sistemas minoritarios de histocompatibilidad. Cuya falta de concordancia con el paciente podría llevar a problemas no siempre controlables.

El 21 de noviembre de 2001, la empresa ACT (Robert Lanza, Michael West en J. Regenerat. Med.) comunicó que había logrado la primera clonación de un embrión humano mediante este sistema. Muy debatido científicamente: 57 óvulos maduros de 7 mujeres. Con la mitad, partenogénesis. Sólo lograron mantener 6 durante 7 días, pero sin células madre (NO es embrión). Otros 17 óvulos fueron desnucleados, y se les transfirió núcleos de adulto. Sólo 6 se dividieron hasta 4 o 6 células, y no progresaron. ¿Embriones de verdad?

bancos de células madre clonadas

Los científicos del Instituto Roslin han propuesto a las autoridades británicas un proyecto consistente en obtener “bancos de células madre clonadas” por transferencia de núcleos de células pluripotentes del cordón umbilical de los recién nacidos. Cada cultivo quedaría conservado en previsión de la necesidad ulterior de diferenciarlo hacia tipos celulares requeridos para autotrasplantes del individuo donante.

Las células ES de ratón (y quizá las humanas) son tumorigénicas: si se inyectan a un animal adulto originan teratomas y teratocarcinomas. Por lo tanto, un tema de seguridad será asegurarse de que en un cultivo diferenciado a partir de ES no quedan estas células troncales, o bien disponer de métodos fiables de separación y purificación de las células diferenciadas de interés respecto de las ES.

Para ello habrá que avanzar en estudios de marcadores (al estilo de los CD de las células inmunes) para caracterizar todas las fases intermedias de cada ruta de diferenciación.

Alternativamente, se puede introducir por ingeniería genética en el genoma donante un bloque de genes que permita simultáneamente la selección de las células diferenciadas y un sistema suicida que garantice la autodestrucción de las células que no se hayan diferenciado.

¿Podremos forzar a las células madre embrionarias a diferenciarse en líneas celulares concretas?

Aún tenemos una idea muy pobre de la biología básica de las señales y factores implicados en el desarrollo y diferenciación del embrión humano, pero se espera que este campo avance con rapidez.

Otras cuestiones de seguridad para asegurar la salud a largo plazo de las células a trasplantar.

Hay que asegurar la no introducción de mutaciones lesivas, que se pueden haber acumulado en el núcleo somático donante durante la vida del individuo. Será esencial garantizar que tales mutaciones no aumenten el potencial cancerígeno.

Igualmente está la muy debatida cuestión de la “edad biológica” de las células. Mientras algunos informes hablan de mayor edad, otros dicen que el propio proceso de transferencia de núcleo somático “rejuvenece” las células y estimula a la telomerasa.

Habrá que aclarar la eventual implicación de las alteraciones de la impronta genética sobre las células ES y sus derivadas, logradas tras transferencia nuclear.

Perspectivas con células madre de adultos

Ya anteriormente hemos repasado algunos casos recientes que demuestran la flexibilidad inesperada de células madre de adultos para diferenciarse incluso en líneas que no son las suyas originales. Obviamente, si se confirman estos datos, y se avanza en esta línea, tendríamos una nueva posibilidad de Terapias futuras celulares y autotrasplantes, sin el problema ético de manipular y destruir embriones humanos, aunque sean “artificiales” (por transferencia de núcleo somático a ovocitos).

¿Reprogramación directa de células somáticas?

Una de las grandes aspiraciones de los estudios sobre el desarrollo embrionario y las células madre es la de desprogramar y reprogramar a placer células somáticas, sin necesidad de acudir a la transferencia de núcleos a ovocitos (con la consiguiente destrucción de embriones). Quizá una vez que conozcamos en detalle lo que ocurre in vivo, seamos capaces de convencer a ciertas células somáticas de comportarse como células pluripotentes y después encarrilarlas hacia los tipos celulares deseados.

Algunos ejemplos de terapias futuras (experimentales) con células madre

Cerebro:

• Neuronas funcionales dopaminérgicas y serotoninérgicas a partir de ES de ratón.
• Se ha logrado el trasplante de células pluripotentes del mesencéfalo en ratas parkinsonianas, que experimentaron una recuperación transitoria.
• A partir del telencéfalo de fetos se han aislado clones de células madre neuronales, que se han logrado diferenciar en los principales linajes neurales. Se han trasplantado en zonas germinales de ratones neonatos, y allí participaron en desarrollo normal. Incluyendo migración por rutas establecidas para diseminarse a regiones del SNC.
• En 2001, un equipo del Medical College de Nueva York logró en ratones infartados la reparación del 68% del tejido cardíaco. Con una recuperación funcional parcial. Se originaron células de varios tipos esenciales: músculo esquelético, endotelio y músculo liso.

Páncreas:

• Estudios de Bernat Soria (Universidad Miguel Hernández de Elche): células secretoras de insulina a partir de células ES de ratón. Curación tras más de un año de ratones “diabéticos”.
• Grupo de Amon Peck (Universidad de Florida): reversión de diabetes en ratones NOD (diabéticos no obesos) por trasplante de islotes de Langerhans generados a partir de células madre del páncreas. En junio de 2000 un grupo de la Universidad de California en San Diego anunció que había reactivado la producción de insulina en células beta crecidas a partir de líneas inmortales.
• Equipo de Susan Bonner-Weir: cultivo de células de islotes humanos a partir de células del ducto pancreático.

Hígado:

• Ya aludimos a las células madre de hepatocitos que parecen residir en la médula ósea. Un reciente informe en ratones logró usar con éxito trasplantes de médula ósea para corregir tirosinemia, como modelo de enfermedad hepática.
• Hay ejemplos de células pancreáticas que se diferencian a hepatocitos.

Corazón:

• La empresa Geron ha comprobado que células madre embrionarias humanas pueden originar cardiomiocitos. Pero todavía no se han encontrado células madre en el propio corazón.
• En 2001 un equipo del Medical College de Nueva York comunicó en ratón la reparación del 68% del tejido cardiaco de corazones infartados, inyectando directamente células madre de la médula ósea. Se regeneró músculo estriado, y vasos (endotelio y musculatura lisa). Recuperación de parte de la función.

Otros ejemplos de terapias futuras:

Un equipo de la Universidad John Hopkins demostró que una sola célula madre hematopoyética de ratón podía desarrollarse en células epiteliales de diferentes órganos, incluyendo intestinos, pulmón y piel. A los 11 meses de los trasplantes el pulmón tenía un 20% de células diferenciadas a partir de la célula madre.
Estos ejemplos son alentadores, pero no eliminan totalmente la cuestión del uso de las células embrionarias:

• No se han aislado células pluripotentes de ciertos órganos, como es el caso del corazón. Puede que haya tejidos y órganos de los que no podamos disponer de células madre, por lo que técnicamente tendríamos que volver a pensar en las ES por clonación terapéutica.
• Las células madre embrionarias son ideales para realizar terapia génica, que será necesaria para curar ciertas patologías. La realidad es que existe una infinita gama de posibilidades en el campo de células madre para el desarrollo de Terapias futuras.

Si deseas profundizar un poco más visita nuestro articulo Células Madre para el Diabetes.