Aspectos biomédicos de la clonación humana y

Aspectos biomédicos de la clonación humana y células madre
Natalia López Moratalla. En “La bioética en el milenio biotecnológico” (eds.
LuisMiguel Pastor y Modesto Ferrer Colomer) Murcia. 2001, pag. 151-177.
1. Las terapias de reemplazo y trasplante celular
En los últimos años los avances en la Genética humana, la Biología Molecular y
Celular, y la Terapia Génica han dado lugar a un cambio considerable en los
planteamientos terapéuticos, de forma que los nuevos tratamientos de la Terapia Celular
modificación genética y la maduración y transplante de células troncales, o las
combinaciones de ambas se presentan muy prometedores. A su vez, la aplicación
clínica de la técnica de fertilización in vitro en los hombres, y la Biología Celular del
Desarrollo han permitido conocer más a fondo los pasos iniciales de la embriogénesis,
lo que ha abierto la manipulación de los embriones de mamíferos. Por otra parte, las
técnicas de producción de animales transgénicos animales en los que se había
introducido un gen extraño durante las primeras etapas de su desarrollo embrionario,
impulsó el aislamiento, cultivo y modificación genética de las células del embrión de
mamíferos de muy pocos días.
Con mayor o menor intensidad, los tejidos y órganos humanos tienen capacidad
para repararse y regenerarse por sí mismos. Diversas enfermedades humanas, incluidas
el Parkinson, alteraciones cardiacas, diabetes, etc., implican una degeneración celular
irreversible. Por ello se busca un método que permita producir, utilizando mecanismos
similares a los que usa el organismo de forma natural, células humanas intactas in vivo,
o bien in vitro, y en este caso transplantarlas o inyectarlas al paciente, para reparar los
tejidos u órganos que se han alterado. Esta reparación de tejidos se basa
fundamentalmente en la utilización de células madre o troncales (stem cells). Son
células que se caracterizan porque tienen la posibilidad de madurar y diferenciarse hacia
tipos celulares específicos, y por poseer una capacidad ilimitada de perpetuarse por
multiplicación. Aunque queda un largo camino por recorrer, diversos intentos con ratón,
y alguno con humanos, indican ya que es posible una medicina reparadora (Kaji E.H. y
Leiden J.M., 2001)
1.1. Terapia Génica
La identificación de genes implicados en enfermedades humanas, y el desarrollo
de nuevos vectores capaces de dirigir los genes deseados a diferentes tejidos in vivo, han
dado lugar a nuevos y significativos progresos en el área conocida como Terapia
Génica. Con este tratamiento se trata de modificar algunos genes en el interior de las
células y producir así el efecto terapéutico deseado. Las modificaciones genéticas
pueden llevarse a cabo en cultivo, y las células manipuladas se administran después al
paciente; o, pueden implicar procesos de modificación de células in vivo (Mulligan
R.C., 1993; Fuchs E., y Segre J.A., 2000). La mayor parte de los estudios que se han
realizado hasta la fecha pretenden reemplazar un gen defectuoso por una copia normal;
es éste el caso de enfermedades causadas por la alteración de un sólo gen; así ocurre con
del gen regulador transmembrana en el epitelio respiratorio de enfermos con fibrosis
quística (Knowles M.R., et al., 1995), o el gen del receptor de LDL en el hígado de
pacientes con hipercolesterolemia familiar (Grossman M., et al., 1994). También se usan
estos procedimientos en terapias antitumorales en que se introducen genes capaces de
producir una reacción citotóxica, como el de la timidina quinasa del virus herpes simple
(Vile R.G., et al., 2000) o genes angiogénicos, como el factor de crecimiento vascular
endotelial, en el tratamiento de la isquemia cardiomiopática (Losordo D.W., et al.,
1998). Se investigan las bases genéticas de enfermedades complejas, multigénicas,
como la diabetes mellitus o la enfermedad de Alzheimer, con el fin de corregir y
reemplazar las células nerviosas, o las células beta del páncreas destruidas.
1. 2. Terapia celular con células madre
Las células madre más características son las células embrionarias primitivas
totipotentes que se generan tras las primeras divisiones del cigoto, constituyendo el
organismo embrión y que si por algún motivo se separan, cada una de ellas podría dar
lugar a otro individuo. Desde los estados más precoces comienza el proceso de
diferenciación celular de forma que las células de cualquier organismo recorren
trayectorias biológicas diversas que las hacen células “diferenciadas”; esto es, con
características morfológicas y funcionales especializadas. El embrión, después de las
primeras divisiones, se reorganiza y en su interior comienza a formarse una cavidad, el
blastocele; las células del embrión, que entonces se llama blastocisto, empiezan a
diferenciarse en dos tipos: el trofoblasto que forma una envuelta externa, y un grupo
compacto de células en la parte interna, que recibe el nombre de masa celular interna y
de las que se derivarán todas las células del embrión, del feto y del organismo adulto.
Son éstas las llamadas células madre pluripotentes, por su capacidad de originar
múltiples tipos celulares. Por último, las células madre multipotentes se encuentran en
los diferentes tejidos adultos y pueden dar lugar a distintas estirpes celulares,
dependiendo de factores externos.
Algunos descubrimientos han revolucionado recientemente la Biología de las
células troncales y han mostrado el potencial clínico de éstas células para paliar diversas
enfermedades humanas. En primer lugar se han detectado células troncales que
mantienen la capacidad de proliferar y madurar hacia diferentes tipos celulares tanto in
vitro como in vivo en órganos, como el cerebro (Johansson C.B., et al., 1999; Morrison
S.J., et al., 1999; Doetsch F., et al., 1999) y el músculo (Gussoni E., et al., 1999), que se
pensaba, hasta hace poco tiempo, que carecían de potencial regenerativo. Estudios con
animales han sugerido que las células con capacidad de proliferación en el sistema
nervioso central desempeñan un papel importante en los procesos de memoria y
aprendizaje (Goldman S.A. y Nottebohm F., 1983); y además cultivadas y
transplantadas al sistema nervioso central son capaces de diferenciarse a neuronas
maduras. Igualmente las células progenitoras inmaduras del músculo esquelético
(mioblastos) han podido cultivarse in vitro y después de transplante se han
diferenciando y repoblando la zona muscular dañada (Beauchamp J.R., et al., 1999). En
segundo lugar, se ha comprobado que estas células madre de adulto, especificas de
órgano, tienen una gran plasticidad y una vez aisladas se diferencian a una variedad de
tipos celulares. Por ejemplo, en experimentos con animales se ha demostrado que las
células madre neurales se diferencian para dar linajes hematopoyéticos (Bjornson C.R.,
et al., 1999), de forma semejante a como lo hacen las procedentes de la médula ósea
pasan a tipos no-hematopoyéticos, incluyendo el músculo esquelético (Ferrari G., et al.,
1998), microglía (Eglitis M.A.,1997) y astroglía (Kopen G.C., et al., 1999) en el
cerebro, y a hepatocitos (Petersen B.E. et al. 1999). Estos hechos sugieren la posibilidad
de que las células madre de la medula ósea se puedan llegar a transplantar en
tratamientos de enfermedades como distrofia muscular, Parkinson, infarto, o fallo
hepático. En tercer lugar, otros trabajos se han dirigido hacia la diferenciación de células
troncales embrionarias pluripotentes humanas (ES), aisladas de la masa celular interna
del embrión en los primeros días de desarrollo (blastocisto), que se han diferenciado in
vitro hacia una amplia variedad de tipos celulares (Thomson, J.A., et al., 1998;
Shamblott M.J., et al. 1998; Nagy A., et al., 1993). Estas células muestran, en
condiciones de cultivo adecuadas, una ilimitada capacidad de replicación al mismo
tiempo que mantienen la capacidad de dar diferenciación original; así, una vez
reimplantadas a un blastocisto contribuyen a la formación de los órganos del organismo
resultante, o asociadas entre sí vuelven a producir la envoltura celular externa del
blastocisto, el trofoblasto, originando un embrión clónico del inicial. Ensayos con
roedores han indicado que es posible ese tipo de tratamiento, ya que el transplante de
células madre embrionarias, diferenciadas a oligodendrocitos y astrocitos, fue capaz de
regenerar la mielina en varias zonas del cerebro de animales que padecen las
alteraciones equivalentes de la alteración humana desmielinizante conocida como
enfermedad de Pelizaeus-Merzbacher (Brustle, O., et al., 1999). Las células
embrionarias pluripotenciales, diferenciadas in vitro, podrían suponer un potencial
terapéutico, que siempre arrastraría la ilicitud ética de la destrucción de embriones
humanos.
1.3. Obtención de células madre por clonación
La mayor demostración de la plasticidad de células de adulto, y otro paso
fundamental para poner en marcha la medicina reparadora, fueron los experimentos de
clonación que permitieron el nacimiento, en 1997, de la oveja "Dolly", que se llevó a
cabo por transferencia del núcleo de una célula somática de la glándula mamaria a un
oocito desnucleado (Wilmut I., et al.,1997). Se demostró así que la información genética
del núcleo de una célula diferenciada puede ser artificialmente reprogramada y
desdiferenciada hasta recuperar la información de una célula totipotente capaz de emitir
el mensaje genético completo y dar origen a un nuevo individuo. De esta forma se ha
hecho posible generar in vitro células troncales con potencial terapéutico a partir de un
número pequeño de células diferenciadas del paciente a tratar (por ejemplo una muestra
de piel o biopsia muscular), sin el problema de rechazo inmune de cualquier transplante
que proceda de células de donante. Conocido con el ambiguo nombre de "clonación
terapeutica" este tratamiento supone la creación de un hermano clónico del paciente, que
se destruiría en una etapa inicial de su desarrollo embrionario para convertirse en
donante de las células de su organismo; por ser un clon del paciente, con igual dotación
genética que él, evitaría el problema del rechazo del injerto celular. La clonación
terapéutica está encaminada a crear embriones para ser utilizados como material con
fines terapéuticos. De forma similar, las células de la masa interna del blastocisto, a las
que nos hemos referido antes, conocidas como células madre pluripotenciales
embrionarias pueden usarse para clonación ("paraclonación" o clonación por
gemelación) de un embrión en estado de blastocisto.
Las firmas Stem Cells Sciences y Biotrasplant consideran que el problema ético
de la clonación terapéutica podría resolverse utilizando óvulos de animales,
especialmente cerdos, filogenéticamente muy cercanos a los seres humanos. En este
sentido, ya en 1998, científicos de Advance Cell Techonology, transfirieron material
genético humano a óvulos de vacas, consiguiendo un embrión que se dejó vivir
solamente unos días; y Stem Cells Sciencies informó el 6 de noviembre de 2000 que
habían realizado un experimento similar utilizando óvulos de ratones. Para tratar de
justificar éticamente su experimento, la empresa afirmó que los óvulos de ratones no
aportaban material genético al híbrido, aunque el 3-4% del material genético del nuevo
ser proviene del ADN mitocondrial suministrado por los óvulos.
1.5. Reprogramación genética
Se ha iniciado el desarrollo de una técnica alternativa a la clonación terapéutica
que consiste en fusionar una célula somática del paciente con una célula "aceptora" –una
célula madre embrionaria, que contiene las señales adecuadas–, de forma que se
desarrolle directamente al tipo celular que necesita el paciente. El precedente es una
investigación, dirigida por Azim Surani (Tada M., et al., 1997) y llevada a cabo por
investigadores de la "Wellcome/CRC Institute of Cancer Research and Developmental
Biology" en Cambridge; fabricaron una célula híbrida de ratón entre un timocito y una
célula madre embrionaria germinal (precursora de los gametos) que fue capaz de
diferenciarse a una amplia variedad de tipos celulares de forma semejante a una típica
célula madre embrionaria. Se pretende de este modo desdiferenciar células somáticas
adultas hasta células madre embrionarias; posteriormente se cultivarían para obtener
células del tejido original, o de otro tejido. En el Congreso de la Sociedad Británica de
Fertilidad, celebrado el 23 de febrero de 2001, investigadores de la firma comercial PPL
Therapeutics, en la que participa también el Instituto Roslin, informaron que habían
logrado transformar células adultas de piel de vaca en células madre multipotentes, y
habían obtenido de ellas células de músculo cardiaco. Es éste un gran paso para la
posibilidad de crear células de diversos tejidos a partir de células adultas de otros, sin
tener que recurrir a las células madre embrionarias y por tanto eliminando los graves
problemas éticos que conlleva el uso de las mismas.
1.6. Terapias combinadas
Una combinación de las Terapias Génica y Celular puede ser útil para el
tratamiento de algunas enfermedades. Por ejemplo, el implante de células madre de
músculo esquelético, previamente modificadas genéticamente para que expresen y
secreten proteínas, como la eritropoyetina o la hormona de crecimiento, permitiría un
aporte estable de proteínas con capacidad terapéutica a la circulación sistémica; de igual
forma células del miocardio o del hígado a las que se les inserta una copia del gen que
tienen defectuoso pueden ser útiles en el tratamiento de pacientes con mutaciones
heredadas en un gen, como la hemofilia o la distrofia muscular (Barr E. y Leiden J.M.,
1991; Ye X. , et al., 1999; Bohl D., et al., 1997 ). Durante años se ha intentado
introducir copias normales del gen de la distrofina para producir la proteína normal en el
músculo de pacientes con distrofia muscular de Duchenne (Morgan J.E., 1994).
También en el laboratorio de Kunkel se inyectaron mioblastos sanos procedentes de un
familiar, pero el gen que codifica esta proteína se dejó de expresar al cabo de seis meses
(Gussoni E., et al., 1997). Más recientemente este equipo ha publicado el resultado
positivo de tratar ratones con este tipo de enfermedad con células madre de la médula
ósea y musculares (Gussoni E., et al., 1999). En este sentido los avances que se están
dando para conocer la expresión selectiva de genes en células con fenotipo troncal son
muy prometedores (Phillips R.L., et al., 2000; cfr. Ihor Lemischka y G. Christian
Overton; http://stemcell.princeton.edu); se usa la técnica de sustracción de genes de
genotecas de células troncales de las de células diferenciadas y se ha identificado ya mas
de 2000 genes activos en estas células. Se podría evitar, corrigiendo las células, la
proliferación de las sanguíneas en leucemias. Las células madre de la médula ósea son
muy aptas para la transferencia de genes: gracias a su capacidad de hematopoyésis
aportarían un suministro de células sanguíneas modificadas genéticamente. Se ha
descrito una proteína de señalización intercelular ("sonic hedgehog”) que estimula el
crecimiento de células madre de adulto y se plantea su uso en tratamiento de tumores en
que los enfermos han sufrido quimioterapia o radiación y reemplazar así su sistema
inmunitario (Bhardwaj G., et al., 2001).
Otra posibilidad de terapia combinada se basa en la capacidad de las células
madre de migrar a sitios específicos. Esto permite utilizarlas también para transportar
fármacos hasta diversos tejidos patológicos, o lesionados, según se comprueba en las
interesantes investigaciones de Karen Aboody (Aboody K., et al., 2000) en las que
inserta en células madre un gen capaz de reducir diversos tipos de tumores. Inyectando
estas células madre portadoras del gen en distintos lugares del cerebro de ratas,
demuestra que las células madre inyectadas emigran hacia el tumor, lo rodean y
eliminan un gran número de sus células patológicas, disminuyendo así el tamaño del
tumor.
1.7. Obtención de órganos o tejidos
La conversión en cultivo de células madre obtenidas de tejido adulto hacia
células de diferentes tejidos, conduce en general a una masa amorfa del nuevo tejido o a
su inserción en el tejido al que se transplantan. No parece aún asequible la formación de
órganos completos a partir de estas células madre (McCarty M., et al., 2000); tendrían
para ello que crecer sobre un esqueleto de fibras sobre el que las células que se van
generando puedan ordenarse; así se está intentando la creación de tejido cardiaco
humano.
2. Fuentes de células troncales humanas y potencial terapéutico
El año 1999 se ha considerado el año de reinado de las células troncales y se
afirma que las células pluripotenciales adultas han "destronado" a las embrionarias en lo
que se refiere a las posibilidad de su uso con fines terapéuticos (Keller G. y Snodgrass
H.R., 1999; Pedersen R.A., 1999; Weissman I.L., 2000). En 1998, dos equipos de
investigadores (Thomson, J.A., et al.,1998; Shamblott et al., 1998) consiguieron
madurar células extraídas de embriones humanos y las desarrollaron en el laboratorio
con la capacidad de convertirse en células de los distintos tejidos. El debate suscitado
por la destrucción de embriones de los que se obtienen las células pluripotentes ha
potenciado la orientación de muchos otros trabajos hacia células madre de organismos
adultos. Los primeros frutos se recogieron a principios del año 1999, cuando un grupo
de científicos italianos y canadienses (Bjornson, C.R. et al., 1999) demostraron que las
células madre neurales de organismos adultos son capaces de diferenciarse a células del
sistema hematopoyético. Este hallazgo confirma que las señales del entorno donde se
sitúan las células troncales condicionan su función futura y por ello una célula madre
adulta puede abandonar su función originaria y adoptar una nueva capacidad.
La Terapia Celular podrá llevarse a cabo de diferentes maneras: a) mediante
inclusión en el propio tejido lesionado de fracciones "sanas" de ese mismo tejido, b) por
inclusión en el tejido dañado, o en el torrente circulatorio del paciente, de células madre
de ese mismo o de otro tejido. Las células madre son capaces de migrar y de
diferenciarse a células del tejido correspondiente. Con estos tratamientos se han
obtenido ya resultados clínicos patentes y manifiestos en áreas como los trasplantes de
médula ósea o el tratamiento de quemados con queratinocitos cultivados en el
laboratorio. Es, por tanto, esperable que las estrategias derivadas de la utilización de
células pluripotenciales de embriones y de adulto alcancen los objetivos que la
investigación básica y clínica tiene planteados. Y es muy deseable también que los
científicos sean capaces de rechazar las amplísimas ofertas financieras para producir y
usar embriones humanos, o clonar al paciente, y de emplearse de lleno en las potentes
reservas de células madre pluripotentes o multipotentes del organismo (cfr. comentarios
en Perry D., 2000; Young F.E., 2000; Gao Z., et al., 2001; Vogel G., 2001).
2.1. Células madre pluripotentes de embriones humanos
En el experimento del equipo de Thomson (Thomson, J.A., et al., 1998) se
aislaron las células directamente de la masa celular interna de blastocistos humanos
recibidos como embriones excedentes de clínicas de fecundación in vitro. Las células
aisladas se cultivaron en un estrato de fibroblastos de ratón irradiados, donde se
multiplican y confluyen hasta la formación de colonias llamadas "cuerpos embrioides".
Por cultivos repetidos de las células de las colonias obtenidas se consigue una línea con
capacidad de multiplicación indefinida que conserva las características de células
troncales durante meses y años. En los experimentos del equipo de Gearhart (Shamblott
et al., 1998) las células troncales se aislaron de fetos abortados; concretamente de la
región del feto destinada a desarrollarse a gónadas y formar las células germinales. A
pesar de la diferente fuente de obtención las células madre pluripotenciales que se
obtuvieron son muy similares.
Las células aisladas del blatocisto (embrionic stem, ES) humano (Bongso A., et.
al., 1994) mantienen la telomerasa (Betts D.H. y King W.A. 1999) por lo que se replican
de forma indefinida. Se diferencian reguladas por los factores del medio (Watt F.M. y
Hogan B.L., 2000) y están muy relacionadas con el primitivo ectodermo (Evans M. y
Kaufman M.,1981). Estas células ES difieren de las llamadas del carcinoma embrionario
(EC), presentes también en el embrión temprano y que transferidas a animales se
desarrollan in vivo para dar teratomas tumorales (Andrews P.W.et al., 1984); y difieren
también de las embrionarias de la línea germinal (EG) descritas en 1998 (Shamblott
M.J., et al., 1998). Se han conseguido líneas celulares a partir de las del embrión
temprano (H9.1 y H9.2) que retienen las propiedades de estas incluida la capacidad de
proliferar, generar teratomas in vivo, y diferenciarse a células que derivan de las tres
capas germinales (Amit M., et al., 2000). Más aún, las células madre del embrión
expresan en la membrana antígenos característicos de las primeros estados del
desarrollo embrionario, tales como el SSEA-3 y SSEA-4 (Thomson J.A. y Marshall
V.S., 1998), que mantienen las interacciones especificas entre ellas y diferencian un
trofoblasto (Itskovitz-Eldor J., et al. 2000).
2.1.1. Totipotencialidad de las células madre del embrión
Las células madre del embrión se diferencian para dar una gran variedad de tipos
celulares (Rathjen P.D., et al. 1998; Keller G.M., 1995): cardiomiocitos, progenitores
hematopoyéticos, miocitos esqueléticos (Doetschman T.C., et al., 1985), células
musculares (Baker R.K., y Lyons G.E.,1996; Rohwedel J., et al., 1994; Drab M., et al.,
1997), adipocitos (Dani C., 1999), condriocitos (Poliard A., et al., 1995) células
endoteliales (Risau W., et al., 1988), melanocitos (Yamane T., et al., 1999), neuronas y
células de la glía (Brustle O., et al., 1999; Bain G., et al., 1995) y por último células de
los islotes beta pancreáticos (Soria B., et al., 2000). Y se desarrollan además hasta dar
endodermo primitivo (Abe K., et al., 1996) expresando genes restringidos de las células
madre de las tres capas germinales (Schuldiner M., et al., 2000).
Si bien la novedad de los artículos científicos de los equipos de Thomson y
Gearhart de 1998, a los que nos hemos referido, consistía en que se habían cultivado por
primera vez células madre de embriones humanos durante un tiempo y que estas células
demostraban capacidad de diferenciarse, las informaciones divulgadas en algunos
medios llevaban a concluir erróneamente que los científicos estaban a punto de dominar
la síntesis artificial de órganos para trasplantes. El debate suscitado por la destrucción de
embriones continúa presentando, y urgiendo, esta investigación como el mejor método
para curar enfermedades que como la de Parkinson, Alzehimer, la diabetes o el infarto
de miocardio padecen un elevado número de personas. Sin embargo, y además de los
inconvenientes éticos, justamente por la pluripotencialidad, que es totipotencialidad, de
las células embrionarias troncales están sin resolver las técnicas que permitan dirigirlas
en la dirección deseada para el transplante terapéutico y también está por controlar su
proliferación indeterminada (Shamblott M.J., et al., 2001); de hecho, provocaron
tumores en los experimentos realizados en animales. Hay que averiguar también si las
células humanas derivadas de su diferenciación tienen el fenotipo deseado y son capaces
de funcionar fisiológicamente de forma correcta: por ejemplo si las células beta del
páncreas originadas
responden a la glucosa como deben, o si son normales los
cardiomiocitos o las neuronas dopaminergicas de ratón (Wobus A.M., et al., 1991).
Más aún estas células provocan rechazo inmunológico por parte del receptor, por
provenir de un donante diferente genéticamente. Para eliminar el rechazo no es del todo
adecuado usar las terapias inmunosupresoras por el peligro de no poder hacer frente a
infecciones o combatir posibles tumores en una situación de bajas defensas del
organismo. Se trabajan diferentes vías (Kaufman D.S., et al., 2000) como eliminar los
antígenos MHC extraños, o reemplazarlos (Grusby M.J. et al., 1993), o usar la clonación
por transplante del núcleo de una células del paciente para generar una línea de células
madre del embrión clonado compatible inmunológicamente con el paciente de cuya
célula se tomó el material genético nuclear (First N.L. y Thomson J., 1998).
Aunque en el mes de julio de 2001 un grupo de investigadores estadounidenses,
del Instituto Jones en el estado de Virginia, ha creado embriones humanos y los ha
destruido después de unos días para aislar las células madre pluripotentes, lo habitual
hasta entonces había sido usar para este fin los embriones “sobrantes” de la fecundación
in vitro. Sin embargo, en febrero del mismo año se publicó el resultado de un amplio
estudio (Ertzeid G., et al., 2001) que ponía de manifiesto que los embriones humanos
procedentes de la fecundación de un óvulo obtenido en un proceso de estimulación
ovárica encaminada a una multiovulación resultan alterados: menor capacidad de
implantación en el útero y malformaciones en diversos órganos. Estos datos suponen la
seria recomendación de no activar el ovario, como una etapa más del proceso de
fecundación artificial, y por tanto sólo fecundar uno, o a lo sumo dos, óvulos e
implantarlos a continuación. Y en el sentido del tema que tratamos aquí, el estado físico
de estos embriones, supone un nuevo factor negativo a tener en cuenta para la decisión
de usar o no sus células para terapias celulares, que se agrega al problema moral de
destruir seres humanos.
2.1.2. Uso de las células fetales troncales humanas: enfermedad de Parkinson
Las células madre que más se han investigado han sido las nerviosas y se ha
descubierto que la nestina, una proteína que se encuentra sobreexpresada en el sistema
nervioso en desarrollo, es clave para la diferenciación celular a neuronas, astrocitos y
oligodendrocitos. Esta proteína se ha encontrado también en el cerebro del adulto. La
posible aplicación clínica de este hallazgo se centra en el tratamiento de la enfermedad
de Parkinson (Brustle O. y McKay R.D., 1996). Los ensayos con ratas en este sentido
han demostrado que si se insertan células pluripotenciales, tratadas previamente para
que produzcan niveles altos de dopamina, se consigue una reducción en los síntomas de
dicha lesión neurológica (Studer, L.et al. 1998). No obstante, la necesidad de aumentar
el control de esos injertos, para su uso en humanos es patente. López Lozano, en
Madrid, ha efectuado desde 1988, trasplantes de tejido de mesencéfalo de fetos a
pacientes con Parkinson (López-Lozano, J.J., et al., 2000); de los 42 pacientes a los que
se ha realizado este tipo de intervención, el 60% han mostrado una mejoría clínica en un
período de más de 7 años. Pero, en el primer estudio a doble ciego realizado en 40
pacientes de Parkinson, (Freed C.R., et al. 2001) se ha comprobado que es muy escaso
el efecto beneficioso que las células fetales inyectadas en el cerebro de pacientes con
Parkinson tienen sobre la evolución clínica de su enfermedad: consiguieron en los
pacientes más jóvenes, menores de 60 años, un incremento del 20% en la producción de
dopamina y una reducción en los síntomas clínicos del Parkinson, que se mantenía a los
36 meses del trasplante; pero no se obtuvo mejoría en los pacientes de edad más
avanzada, incluso en éstos los efectos fueron negativos (en un 15% de los pacientes se
dio una superproducción de células fetales, y fabricaron a su vez tal cantidad de una
sustancia química relacionada con el movimiento, que los pacientes se retorcían y se
sacudían incontrolablemente). La conclusión que se extrae es que los resultados son tan
inciertos que se debería limitar este tipo de experimentos al laboratorio.
2.2. Células troncales de tejidos y órganos de adulto
El equipo de Angelo L. Vescovi (Bjornson C.R., et al., 1999) demostró que las
células madre no tienen que proceder necesariamente de embriones para que sean
capaces de diferenciarse y dar células especializadas. Las células troncales de adulto
están presentes en una gran variedad de tejidos del cuerpo humano, con frecuencia en
cantidades pequeñas, su número disminuye la edad, y no se han encontrado aún en
algunos de ellos, como por ejemplo en el corazón y en los islotes pancreáticos. Sin
embargo, en un medio de cultivo adecuado proliferan y se diferencian hasta dar una
variedad de tipos celulares de forma más controlada que las células madre embrionarias
y fetales; en este sentido el que las células madre de adulto sean más multipotentes que
pluripotentes se convierte en una ventaja terapéutica. Al mismo tiempo la ausencia de
rechazo inmunológico, al ser propias, aporta una gran ventaja para transplantes
celulares. Las alteraciones genéticas hereditarias, que están en la base de algunas
enfermedades, estarían también presentes en las células madre por lo que en tales casos
habría que recurrir a una terapia celular y genética combinada (Watt F.H. y Hogan B.L.,
2000). Por otra parte, existe también la posibilidad de transformar, desdiferenciándolas,
células somáticas de adulto hasta células madre, que posteriormente pueden cultivarse
para obtener células de su propio tejido o de otro. Sin embargo, las experiencias en este
punto, son aún escasas.
2.2.1 Células troncales del tejido adiposo
Hedrick y sus colegas decidieron buscar estas células en la grasa porque al igual
que las troncales de la médula ósea se desarrollan a partir de la misma capa de tejido
embrionario, el mesodermo, y los tejidos que tienen el mismo origen tienen propiedades
comunes; han encontrado, y aislado, abundantes células en el material que se elimina en
los tratamientos de liposucción, con capacidad de diferenciarse hacia otras
especializadas comparable a las embrionarias: hueso, condrocitos (células de cartígalo),
musculo y adipocitos maduros (Zuk P. A., et al., 2001). Para diferenciarlas a hueso las
cultivaron en un medio que contiene calcio, fosfato y vitamina C. Y variando los
nutrientes han sido capaces de obtener cartílago, músculo, o más células grasas. Se
plantea la posibilidad de obtener condrocitos, a partir de adipocitos humanos
procedentes de liposución; tras cultivar estas células de cartígalo, sobre una matriz
tridimensional, se ha obtenido una estructura similar al tejido cartilaginoso, lo que sin
duda puede ser un paso importante y posiblemente el primer paso para la solución de
lesiones de cartílagos de pacientes utilizando su propia grasa.
2.2.2. Células troncales del cerebro
Muchas de las enfermedades del sistema nervioso resultan de una perdida de
células neuronales y las células maduras no se dividen para reemplazar las alteradas. Por
ejemplo, en la enfermedad de Parkinson mueren las neuronas que producen dopamina,
en la de Alzheimer las responsables de la producción de ciertos neurotransmisores; en la
esclerosis lateral amiotrofica mueren las neuronas motoras que activan los músculos y
en la esclerosis múltiple se pierden las células de la glía que protegen las fibras
nerviosas. En las lesiones de la médula espinal, en el trauma cerebral e incluso en un
infarto cerebral, mueren otros tipos de neuronas. La posibilidad de crear tejido nervioso
nuevo a partir de células madre, restaurando así las funciones neuronales, supone una
esperanza de tratamiento de estas enfermedades. En el cerebro de adultos se encuentran
células troncales (McKay R.D.G., 1997; Svendsen C.N., et. al., 1998), localizadas en los
ventrículos laterales y en núcleo dentado del hipocampo, capaces de dividirse y de dar
origen a neuronas. Estas células troncales neurales responden a neurotropinas (Johe K.
et al. 1996). Jeffrey Kocsis, de la Universidad de Yale, comprobó que en muchas
ocasiones las lesiones de la médula espinal no cortan completamente a las fibras
nerviosas que discurren a lo largo de toda ella, por lo que, en teoría, podrían repararse,
ya que las células madre pueden migrar a lo largo de la médula espinal (Janoskuti L. et
al., 2000). Otros de los beneficiarios del tratamiento con células troncales pueden ser los
pacientes que han sufrido un accidente cerebrovascular. Las células pluripotentes
cerebrales se pueden regenerar, ya que están presentes en el cerebro a lo largo de toda la
vida. De esta forma, la isquemia en sí misma estimula las nuevas neuronas, lo que puede
ser una respuesta protectora que facilita la función de la memoria. También las células
madre pueden migrar hacia regiones cerebrales puntualmente dañadas. Barbara Tate
(Mitchell J.K., et al., 2001), ha comprobado en ratas con Alzehemier experimental, que
las células madre inyectadas se desplazan hasta la parte del cerebro lesionada,
depositándose sobre la placa de Alzeheimer, al igual que en los experimentos con
animales; estos datos sugieren que estas células madre neurales podrán ser útiles para
reparar lesiones cerebrales como la adrenoleucodistrofia, o la esclerosis múltiple que
entrañan disfunciones globales del cerebro y no sólo enfermedades como el Parkinson
debidas a alteraciones localizadas. La cantidad y la localización cerebral de estas células
madre suponen una limitación para su uso terapéutico; sin embargo existen otras fuentes
de células madre humanas, como la médula ósea, y que son capaces de reprogramarse en
el laboratorio para dar células nerviosas inmaduras. También las células troncales,
obtenidas de cerebros de personas muertas y cultivadas in vitro (Palmer T.D. et al.,
2001) , son una nueva fuente potencial para el tratamiento del Parkinson y otras
enfermedades neurodegenerativas. Las células madre neurales presentan un gran
potencial en tratamientos antitumorales como vehículo capaz de alcanzar el cerebro de
genes adecuados. Así, transfectadas con el gen que codifica la IL-4 se han transferido a
ratones con gliomas (Benedetti S., et al., 2000).
Otros trabajos se han dirigido a restaurar el cerebro, haciendo proliferar y
diferenciarse in situ las células madre neurales. La simple adición de un factor de
crecimiento las estimular (Kondo T. y Raff M., 2000; Tuszynski, 2000); y de esta forma
los investigadores esperan aportar los componentes colinérgicos de las neuronas
perdidas en los enfermos de Alzheimer. Otro trabajo (Fallon J. et al., 2000) muestra que
la infusión del factor denominado factor de crecimiento transformante (alfa-TGF) a ratas
con la enfermedad similar a Parkinson induce una proliferación rápida de células madre
neurales, seguida de su migración y diferenciación a neuronas; las ratas tratadas
muestran un descenso de los sintomas. Se está tratando además de conseguir un
incremento de la supervivencia de las células transplantadas inhibiendo el proceso de
muerte programada (Schierle, G.S. et al., 1999). Estos datos predicen una estrategia
alternativa a los transplantes celulares como metodología para tratar las enfermedades
neurodegenerativas. Pero además, y como comentaremos después, las células madre
neurales, no sólo generan neuronas, o glía, sino que pueden generar células que
normalmente se originan desde una línea germinal diferente, al adquirir características
variadas de diferenciación dependiendo de la exposición a las señales epigenéticas
apropiadas en los tejidos (Galli, R., et al., 2000). Se ha descrito además que los
oligodendrocitos pueden ser reprogramados, dando lugar a células madre neurales
adultas progenitoras que generan los multiples tipos celulares del cerebro (Kondo T. y
Raff. M., 2000).
2.2.3. Células troncales neurales del bulbo olfatorio
En 1992, Reynolds and Weiss describieron la presencia de una zona de células
troncales neurales durante el desarrollo del cerebro de roedores; es una zona de intensa
proliferación y la progenie de células madre en parte muere y otra parte da lugar a
progenitores neuronales que migran hacia el bulbo olfatorio. Se han identificado y
aislado células madre en ratón, que se han diferenciado a neuronas y propagado en
cultivos durante varios meses. También se han aislado células madre derivadas del
bulbo olfatorio de hombre adulto que han crecido y establecido una línea celular troncal
neural (Giombimid S., et al., 2000). Estas células se diferencian para dar los tres tipos
clásicos de células nerviosas neuronas, astrocitos, y oligodendrocitos, en respuesta a
factores de crecimiento tales como el factor básico de fibroblastos, beta-FGF, y el
epitelial, EGF. El descubrimiento de una intensa regeneracion potencial del bulbo
olfatorio y la posibilidad de expandir células madre neurales autólogas ofrecen una
fuente excelente de células para transplante en terapias dirigidas a varias enfermedades
neurodegenerativas, mediante una simple bulbotomía parcial: Alzheimer, esclerosis
multiple, Parkinson, lesiones cerebrales. Estas células troncales podrían obtenerse
también de personas muertas (Roisen F. et al., 2001; Liu N. et al., 1998)
y
posteriormente inducir su expansión y diferenciación in vitro para aportar neuronas,
transplantables a pacientes.
2.2.4. Células troncales en el ojo: cornea y retina
En los años 1980 se encontraron células troncales en la cornea, en el área
llamada limbus, en la intersección entre la superficie externa del ojo, la cornea, y la
superficie del globo ocular al interior. El transplante de células madre limbales, en que
una pequeña muestra del ojo del paciente en buen estado, o de un donante no
relacionado con él, puede restaurar la visión perdida por agentes químicos o
enfermedades (Chuck R. et al., 2001). Como muestran los trabajos de Chuck este
transplante de células madre a la cornea ha corregido en muchos pacientes la
enfermedad conocida como síndrome de Stevens-Johnson, que cursa con ceguera.
Pacientes con problemas de retina necesitaran transplantes de células troncales y/o
activación de sus propias células con factores de crecimiento. En ratas se han aislado ya
células madre de la retina (Ahmad I., et al., 1998) lo que representa un signo positivo de
las posibilidades de regeneración retinal.
2.2.5. Células troncales en el folículo del pelo y células troncales de la piel
Las células madre epiteliales son células progenitoras primitivas que permiten el
continuo recambio de la piel humana a lo largo de la vida. El 90% de la piel está
cubierta de pelo. Los folículos del pelo pasan continuamente por un ciclo con tres
estadios: crecimiento, degeneración y reposo (cfr. McCoy S. y Evans, A.1999) . Tras el
periodo, de varios años de duración, de crecimiento las células de la parte más baja del
folículo, el bulbo, dejan de producir el pelo, degeneran y mueren. El folículo entra
entonces en reposo y el pelo cae. La base del pelo forma una clara bola al final que
después de varios meses en reposo se refuerza y produce un nuevo pelo. Se encuentran
en el folículo del pelo células troncales (Sun T-T., y Lavker R., 2001), que serán
excelentes dianas para terapias génicas en enfermedades de la piel como la alopecia
areata, en que el sistema inmunitario ataca grupos de folículos de pelo y los "fuerza" a
permanecer en estado de reposo con la consiguiente perdida del pelo. Lavker señala que
sus datos sugieren que ciertos tipos de cáncer de piel surgen probablemente de las
células troncales de la epidermis, ya que estas células y su progenie se localizan cerca de
la superficie de la piel y son por tanto fácilmente alcanzables por los cancerígenos
químicos; la terapia génica que modifique estas células podría tener un papel en
tratamientos antitumorales y también para combatir enfermedades como la psoriasis.
2.2.6. Células troncales en el páncreas de animales. Potencial uso en la terapia de la
diabetes mellitus.
La diabetes juvenil (tipo 1) es una enfermedad de etiología autoinmune
caracterizada por la destrucción de las células del páncreas productoras de insulina. Se
han hecho esfuerzos por lograr transplantes de islotes pancreáticos beta para restaurar la
producción y secreción de la hormona, pero están limitados tanto por el número de
donantes como por la toxicidad de los tratamientos inmunosupresores requeridos para
evitar el rechazo. Se ha conseguido diferenciar células madre del embrión de ratón a
células productoras de insulina en respuesta a la glucosa. Transplantadas a ratones
diabéticos revirtieron la enfermedad durante un corto periodo de tiempo (Lumelsky N.,
et al., 2001; Lee S.H., et al., 2000). Se han descubierto células madre que pueden
generar células productoras de insulina; las precursoras de los islotes existen solamente
en los conductor pancreáticos y cuando se exponen al estimulo de factores de
crecimiento, pueden diferenciarse en nuevas células de islotes que pueden migrar
(Zulewski H. et al., 2001) Se ha visto que las progenitoras de los islotes expresan
nestina y se ha visto también células conteniendo nestina en los conductos pancreáticos,
confirmándose así la localización de estas células madre. Por ello se plantea la
posibilidad de tomar células nestina positivas de un paciente, hacerlas crecer y volverlas
a inyectar.
2.2.7. Células musculares inmaduras
Un especial interés tiene la obtención de células musculares. El equipo de
Vescovi en el 2000, ha demostrado que el aislamiento y clonación de células madre
nerviosas derivadas de ratones y humanos podría producir celulas musculares inmaduras
in vitro e in vivo y que después los miocitos pueden trasplantarse en animales adultos.
Precisamente se ha demostrado que las células madre de adulto y no justamente las
embrionarias pueden diferenciarse a células de músculo cardiaco incluso en venas en
raton (Orlic D., et al., 2000). Cuando los mioblastos esqueléticos se inyectan en músculo
cardiaco de un animal que ha sufrido un ataque cardiaco las células madres
significativamente inducen la función cardiaca y la capacidad de ejercicio. Las células
troncales (especialmente las de la médula ósea) podrían ser utilizadas para prevenir o
incluso reparar alteraciones del corazón en humanos que han sufrido un ataque o un
infarto de miocardio; la inyección de células troncales de este origen les permite llegar
al corazón y vasos del animal con lesiones de corazón y revierten estas alteraciones. La
conversión miogénica in vitro requiere la exposición directa al mioblasto y se bloquea si
las células neurales se encuentran apiñadas. En el trabajo se ha comprobado que las
señales para esa diferenciación están presentes en los músculos adultos, lo que sugiere
que los tejidos adultos contienen la información necesaria para instruir a las células
trasplantadas a que adopten las características apropiadas para la nueva localización. Se
conseguido que células de músculo inmaduras, trasplantadas a un tejido muscular
dañado, se transforman en células musculares adultas sanas fusionándose con las
originales dañadas y regenerándolas (Beauchamp J.R. et al., 1999). En este sentido,
crece la posibilidad de que las células madre de tejidos de adulto desempeñen un papel
en la terapia de reemplazo para las miopatías primarias, aunque la mejor fuente para
obtener células miogénicas no puede ser obviamente el cerebro. Se ha realizado ya
(Menasche P., et al., 2001) la primera experiencia clínica de trasplante autólogo de
mioblastos en un paciente de 72 años con isquémia cardiaca por una coronariopatía. Los
mioblastos se cultivaron en el laboratorio durante 2 semanas y al mes de trasplantarlos
se comprobó que la situación clínica había mejorado seguramente por reposición a partir
de los mioblastos trasplantados de las células cardiacas dañadas.
2.3. Células troncales progenitoras hematopoyéticas de adulto
Las células madre de la sangre humana se han usado desde hace más de 40 años
con fines terapéuticos. En efecto, el trasplante realizado con células madre de médula
ósea del propio paciente, o de médula ósea, sangre periférica, o cordón umbilical, de un
donador sano y compatible inmunológicamente con el paciente, se ha utilizado en
enfermedades inmunológicas, fallos de la médula ósea y diversas enfermedades
hematológicas, incluidas las talasemias. Hacia los años 50, dos grupos de investigadores
(Jacobson L.O., et al.,1949; Lorenz E., et al.,1951) indicaron la posibilidad de inyectar
por vía intravenosa las células de la medula ósea para restaurar las células sanguíneas
destruidas en animales letalmente irradiados. Mas tarde, otros investigadores (Till J.E. y
McCulloch E.A., 1961) señalaron que era posible tal reconstrucción con las células
troncales hematopoyéticas; cada colonia deriva de un único precursor clonogénico que
da origen a todos los linajes hematopoyéticos y tiene además capacidad de
autorenovación. Inicialmente, las células madre hematopoyéticas se caracterizaron por
la expresión de algunos de los antígenos marcadores de membrana, como el CD34.
Recientemente se ha descrito un nuevo tipo de células troncales, similares a fibroblastos
primarios, y carentes de CD34, presentes en la médula ósea, la sangre periférica y la del
cordón umbilical, y que constituyen el componente predominante de la población en
reposo de las células madre hematopoyéticas y del mesénquima ( Huss R. 2000).
Las células madre de la médula ósea son capaces de diferenciarse a células
especificas de órganos y tejidos, por efecto de factores, especialmente del SCF (factor
estimulante de colonias). La adición de este factor en combinación con interleuquina 1
(IL-1), IL-3 o IL-6 hace que una fracción significativa de las células madre prolifere a
los linajes mieloides o eritroides; y la adición de G-CSF (factor estimulante de
granulocitos), GM-CSF(de granulocitos-macrófagos) o M-CSF (de macrófagos) las
dirige hacia precursores mieloides (Bernstein I.D. et al., 1991). Una de las
combinaciones más efectivas fue el tratamiento in vitro de células CD34+ con seis
factores de crecimiento (IL-1, IL-3, IL-6, G-CSF, GM-CSF y SCF) (McNiece I.K.,et al.
1991). Las células del estroma son la mayor fuente de factores de crecimiento y también
interaccionan con las células madre a nivel intercelular (Dorshkind K., 1990). Durante
años se supuso que las células estromales eran CD34–, mientras que las troncales
expresaban, al menos en bajas cantidades, el antígeno CD34; pero recientemente, varios
grupos han mostrado de forma independiente que es posible la reconstrucción
hematopoyética con células madre CD34– derivadas de la médula ósea (Osawa M., et al.
1996; Morel F., et al. 1998).
Tradicionalmente el transplante de células troncales (CD34+) se realizó por
infusión de una mezcla de las diferentes células de la médula ósea (Thomas E.D., et
al.,1975; Deeg H.J., et al., 1988). Un avance fue seleccionar y eliminar, mediante
anticuerpos monoclonales, células no deseadas, como los linfocitos B para transplantes
autológos a pacientes con linfomas non-Hodgkin o mieloma múltiple (Anderson K.C.,
et al., 1991). Otra fuente de células troncales es la sangre periférica y la del cordón
umbilical desde donde pueden obtenerse mediante aféresis (Bender J.G., et al., 1994),
creciéndolas in vitro antes de reinyectarlas al paciente sometido a radio o quimioterapias
intensivas (Campos L., et al., 1993; Siena S., et al. 1989). Este tipo de células también
se desarrollan en el hígado fetal y por ello se pueden tratar niños con
inmunodeficiencias congénitas (Touraine J.L.,1980) suministrándoles estas células. La
diferenciación de un célula madre pluripotente a una línea celular madura de la sangre
responde a una variedad de factores de crecimiento (Müller-Sieburg C.E., et al., 1988); y
la expansión de progenitores hematopoyéticos se usa también para suplementar los
transplantes autólogos (Brugger W., et al., 1993).
La médula ósea no sólo retiene a lo largo de la vida la capacidad de regenerar las
células troncales progenitoras sino que da lugar a las células de la sangre, de hueso y de
cartílago. Como ya se comentó, los primeros experimentos de diferenciación de células
troncales de la médula ósea se realizaron, cuando el equipo de Eglitis, y el de Kopen,
consiguieron obtener células nerviosas. También se han obtenido, a partir células de la
médula ósea, células musculares (Ferrari G. Et al., 1998), hepáticas (Petersen B.E. et
al.,1999), y de endotelio vascular (Gao Z., 2001). Los neurocientíficos continúan
buscando alternativas a las neuronas procedentes de células madre embrionarias o
inmaduras fetales como fuente alternativa para la regeneración de zonas dañadas del
cerebro. Las células madre de la médula ósea son realmente accesibles y pueden
obtenerse del propio enfermo, sin problema de rechazo.
2.1.1. Células troncales de la sangre del cordón umbilical
Una de las fuentes más prometedoras de células pluripotenciales es la sangre del
cordón umbilical que puede extraerse en el momento del nacimiento sin afectar al
neonato ni a la madre; 4 millones de células precursoras pueden obtenerse a partir de
200 ml de sangre del cordón (Harris D.T. et al. 1994) que pueden usarse, incluso tras
largo tiempo de crioconservación, en transplantes (Broxmeyer H.E., et al., 1994;
Gluckman E., et al., 1989), y posiblemente en terapia génica. Estas células ya se han
aislado y purificado (Storms R.W., et al., 1999). La sangre del cordón presenta menos
problemas de compatibilidad ya que las células madre presentes en ella difieren de las
de la medula ósea y son más tolerantes (Kline R.M., 2001). No sólo generan hematíes
normales y leucocitos por lo que se pueden usar para ayudar a renovar los hematíes en
personas con anemia falciforme y para restablecer el sistema inmunitario de niños
nacidos con una inmunodeficiencia grave, sino también otras células cerebrales de
sostén como la microglía, por lo que se usan para aportar enzimas que estén alterados
hereditariamente en enfermedades, como el síndrome de Hurler, en el que tal alteración
enzimática conduce a una degeneración neurológica. Ante las ventajas evidentes de los
transplantes de sangre del cordón umbilical numerosos hospitales e institutos clínicos
han establecido bancos donde la madre pueda depositar la sangre del cordón umbilical
del hijo. En 1989 el grupo de investigadores de Hal E. Broxmeyer demostraron que esta
sangre tenía tantas células madre como la medula ósea; ese mismo año el primero de
ellos con Eliane Gluckman informaron de la curación obtenida de un niño con anemia
de Fanconi aprovechando sangre del cordón de una hermana (Gluckman, E., et
al.,1989). Desde entonces se ha usado la sangre depositada en los bancos para tratar a
personas no emparentadas (citado en Kline R.M., 2001; cfr. la revisión Mayani H. y
Lannsdorp P.M., 1998). Recientemente se ha descrito que estas células pueden reparar
lesiones cerebrales (Zigova T., et al., 2001).
2.2.2. Celulas madre hematopoyéticas del mesénquima
Las células progenitoras CD34– similares a fibroblastos han podido aislarse de la
medula ósea y de la sangre periférica y datos preliminares muestran que pueden
obtenerse de forma muy eficiente de la sangre del cordón unbilical (Huss R., et al.,
1997; Lange C., et al. 1999). Aunque existe aún discusión acerca de si hay un precursor
común para las células del microambiente y las hematopoyéticas de la médula (Keating
A., et al., 1982; Simmons P.J. y Torok-Storb B., 1991); está claro que las células madre
hematopoyéticas CD34– en reposo junto a otras con morfología similar a fibroblastos,
sirven de rodeamiento (bystander) celular, las proveen de los factores de crecimiento
necesarios y permiten el contacto célula a célula equilibrando el delicado balance de la
diferenciación y proliferación de la progenie hematopoyética (Huss R. ,1998). Hay datos
crecientes de que las células madre del mesénquima reconstituyen la médula ósea y
liberan las células progenitoras a la circulación (Sandmaier B.M., et al., 1998); así las
células madre del mesénquima son precursoras de otras células del mesénquima en
órganos, tales como
condriocitos, osteoblastos, y
mioblastos (Pittinger M.F., et
al.,1999). Un primer ensayo clínico se ha efectuado usando las células madre del
mesénquima s derivadas de la médula ósea para el tratamiento de niños con una
osteogénesis imperfecta (Horwitz E.M., et al., 1999). Las células CD34– mesenquimales
son también capaces de generar las específicas de otros tejidos tales como endotelio y
cardiomiocitos (Makino S., et al. 1999). Se ha sugerido su potencial neoangiogenico
(Ziegler B.L. et al., 1999) y para un amplio espectro de tratamientos de Terapia Génica
(Reiser J., et al., 1996; Bianco P., 2001). Las células madre del estroma de la médula
ósea están implicadas en la formación del hueso (Ascenzi A. 1976) y pueden ser usadas
en la reconstrucción de miembros (Kadiyala S., et al., 1997; Bruder S.P., et al.,1998;
Gazit D., et al.,1999; Krebsbach P.H., et al., 1998)
2.2.3. Usos posibles de las células madre de la médula ósea
Diversos experimentos demuestran la posibilidad de reprogramar células madre
de tejidos adultos, que pueden inyectarse en distintos órganos, como corazón, músculos,
hígado, pulmón o intestino, transformándose in situ en células de esos tejidos. Así se ha
comprobado (Alison M.R., et al., 2000; Alison M.R., et al., 1998) que células madre de
médula ósea no sólo se pueden transformar en células hepáticas, sino que en
experimentos realizadas en ratones (Pedersen R.A., 1999) estas células madre pueden
transformarse en células hepáticas, que en principio podrían ser útiles para tratamiento
de enfermedades hepáticas degenerativas.
Se ha demostrado que las células troncales de la medula ósea de adulto pueden
inyectarse en sangre y de allí migran al cerebro, se incorporan al tejido cerebral
diferenciándose y se diferencian a neuronas con expresión de proteínas propias de estas
células; esta enorme plasticidad supone un potencial de aplicaciones clínicas como
fuente alternativa de neuronas para pacientes con enfermedad neurodegenerativa del
sistema nervioso ( Mezey E., et al., 2000). Y Paul Sanberg presentó en febrero de 2000,
en la Reunión Anual de la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias
experimentos que demuestran que es posible regenerar tejido nervioso deteriorado por
un ictus cuando células de cordón umbilical se inyectan en la sangre de los animales
lesionados (Zigova T., et al., 2001).
También se ha conseguido regenerar células cardiacas en el miocardio lesionado
de ratones trasplantándoles células madre de médula ósea (Clarke, D.L., et al., 2000).
Inyectadas directamente al corazón, o sencillamente a la circulación (proceso se ha
denominado “Integración supercelular"), no sólo se convierten en músculo cardiaco sino
que se integran lentamente y llegan a ser indistinguibles y funcionales.
En resumen, la disyuntiva presentada a los investigadores, a las empresas y gobiernos,
acerca de promover o por el contrario rechazar el uso y manipulación de embriones o de
fetos humanos para
obtener células madre pluripotentes puede ser bien resuelta
acudiendo a las células madre de la sangre del cordón umbilical y a las multipotenciales
de la médula ósea y de diversos tejidos y órganos de adulto. La capacidad de
crecimiento y la capacidad de diferenciarse a múltiples tipos de las primeras las hace
muy difícilmente controlables para sustituir a las células dañadas o perdidas de un tejido
concreto. Por el contrario, las células troncales de adulto son más regulables; por otra
parte, el inconveniente de no se hayan aislado aún, y es posible que no existan, células
madre humanas de corazón y páncreas, y de que en algunos tejidos existan pocas o sean
de difícil acceso, es salvable debido a que se puede usar para regenerar un tejido células
madre de otro que proceda de la misma capa embrionaria original y por último la
posibilidad de usar células madre del mismo paciente elimina el serio problema del
rechazo inmunológico. La historia de la Ciencia enseña que el proceso más parecido a lo
natural, mas conservador, el menos invasivo y menos destructivo, ofrece siempre las
mejores soluciones y llega a ser el más eficaz y perdurable de los tratamientos.
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