Junio - Ciencia y Desarrollo

SARDINAS J U N I O 2 0 0 5 V O L U M E N 3 0 Y ANCHOVETAS EN EL ECOSISTEMA MARINO N Ú M E R O 1 8 4 M É X I C O > ¿QUIÉN SE EXPRESA EN LAS ENCUESTAS DE OPINIÓN? ¿LA ESPERANZA DEL FUTURO? ´ CELULAS MaDRe HÉLIX: misión espacial PALEOECOLOGÍA: La reconstrucción del pasado >AMBIENTE OPERATIVO: ALTERNATIVA DE TRABAJO EN RED $20.00 TECNOINFORMACIÓN: Del e-gobierno al gobierno móvil Nuestro contenido > CICLOS DE VIDA ALTERNOS PARA ENRIQUECER EL MAR Entre sardinas y anchovetas 62 02 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 Zcb Zc bm^Xd =K7:7BKF;=KJ?xHH;P 3 :[iYkXh[dcW`[ijkeie i_j_e^kWij[Ye AVXjaijgV]jVhiZXVhZYZhVggdaaVahjgYZa VXijVaZhiVYdYZIVbVjaêVh!cdgiZYZKZgVXgjo! dg^ZciZYZHVcAj^hEdidhneZfjZVh{gZVh YZadhZhiVYdhYZFjZgiVgd!=^YVa\dnEjZWaV# >ckZhi^\VX^dcZhVgfjZda\^XVh!a^c\hi^XVhnYZ Vcigdedad\V[h^XVZhiVWaZXZcjcVci^bVgZaV" X^cXdcaVXjaijgVbVnV# :a Vcigdead\d GjWc BdgVciZ XdbZciV fjZ hZYZhXjWg^jckVaaZYZ '* ]ZXi{gZVhZcZabjc^" Xê^dYZIjmeVc!fjZVXijVabZciZ[jcX^dcVXdbd edigZgdeVgV\VcVYdni^ZcZb{hYZ)% ZhigjXijgVh! 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Éstas se llaman células madre totipotenciales o troncales con todo el potencial genético para formar un organismo maduro L A FO R M A C I Ó N D E U N O R G A N I S M O H U M A N O Al unirse los gametos (células sexuales) masculino y femenino durante la fecundación (en el tercio de la trompa de falopio más cercano al ovario) se origina el huevo o cigoto, célula madre que formará, en sucesivas divisiones celulares, el embrión. La primera división del cigoto se realiza durante las 36 horas posteriores a la fecundación y da origen a la formación de dos células. La segunda ocurre a las 60 horas y genera cuatro. A las 72 horas se efectúa la tercera; y a continuación una más, de manera que entre el tercero y cuarto día ya existen 16 células. El embrión, llamado mórula, no ha cambiado de tamaño (es una esfera compacta de la dimensión de un punto realizado con un lápiz afilado), pero las células que la componen son muy pequeñas y mantienen su capacidad pluripotente. Esta mórula continúa desarrollándose hasta generar, en las últimas etapas de la segmentación, el blastocisto o blástula, huevo de mamífero lleno de líquido y de masa celular interna (macizo celular interno, MCI), donde se empiezan a diferenciar las tres capas que darán lugar al embrión. Esto sucede durante el cuarto o quinto día, al mismo tiempo que realiza su trayecto al útero. Las células de la capa superficial del blastocisto se llaman trofoblastos y, entre el séptimo y el octavo día tras la fecundación, fijan el embrión a la capa interior del útero (implantación). Gracias a la acción de algunas proteínas, los trofoblastos penetran la pared interna del útero (endometrio), enterrándose en ella, produciendo células hijas que se acomodan lateralmente y contribuyen desde el feto a la formación de la placenta, uniéndose con los tejidos maternos. Empieza entonces la diferenciación celular. A medida que se dividen las células, cada una de ellas se compromete (se va especializando) para formar las diferentes clases de tejidos y órganos del individuo. Este proceso es terminal, y durante él las células comprometidas pierden sus características pluripotenciales. Dentro del organismo diferenciado, sin embargo, permanece una pequeña reserva de células más específicas, aptas para renovar o reparar órganos y tejidos (multipotenciales), más diferenciadas que las madre y fundamentales para el organismo maduro, su presencia es mantener el equilibrio de los componentes de la 34 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 sangre y del sistema inmune y en general son las encargadas de la conservación de todos nuestros órganos. E N E L L A B O R ATO R I O Desde el punto de vista biotecnológico una célula madre se define no tanto por su desarrollo intrauterino, sino por su capacidad de gestar un individuo desde el laboratorio. Al ser extraída del embrión y cultivada, una célula troncal responde como lo haría en el organismo vivo: se autorrenueva (produce más células como ella) y manifiesta su capacidad pluripotencial (origina células hijas capaces de convertirse en los diversos tipos celulares especializados). Así, las células madre se han encontrado no sólo en los tejidos embrionarios, sino también en el tejido de los adultos; la sangre, por ejemplo. Las células troncales que provienen de tejidos embrionarios, reciben sus nombres de origen, por ejemplo: células troncales embrionarias, células de carcinomas embrionarios, células troncales del MCI de embriones somáticos (abortos) o de fecundación asistida. Las células madre de organismo adulto (ASC, siglas en inglés: Adult Stem Cells), son células multipotentes que residen en los órganos y tejidos de los individuos adultos y que recientemente han sido identificadas y aisladas para su estudio. El ejemplo mejor conocido son las células madre hematopoyéticas (CMHs), las cuales generan todos los tipos de células sanguíneas y del sistema inmunitario, además de residir en la médula ósea y el cordón umbilical. La obtención de células madre a partir de un organismo adulto tiene una gran ventaja: no implica daño alguno y, por lo tanto, no tiene por qué formar parte del problema ético y moral planteado alrededor de la destrucción de embriones, aunque en consideración a estas preocupaciones, se han encontrado dos nuevos recursos: los embriones sobrantes de una fertilización in vitro (FIV), en laboratorio, o los embriones abortados. En 1998, desde su laboratorio en la Universidad de Wisconsin, EUA, y con el financiamiento de la empresa biotecnológica Geron, el doctor James A. Thomson y sus colaboradores dieron a conocer en su artículo “Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts” (Linajes de células madre embrionarias DIVISIÓN CELULAR 1ª DIVISIÓN De 0 (el momento de la fecundación) a 36 horas posteriores Formación de dos células 2ª DIVISIÓN De 60 a 72 horas posteriores a la fecundación Generación de cuatro células POSTERIORES DIVISIONES Entre los días 3 y 4 Se forman 16 células Las células madre o stem se han encontrado no sólo en los tejidos embrionarios, sino también en los órganos y tejidos de adultos. CÉLULAS MADRE ¿EL ELÍXIR DE LA VIDA? DIFERENCIACIÓN N DE CELULAS CELULAR Totipotencial: digoto, m interno. Pluripotenciales: macizo celular interno, mórula, germinales primordiales, teratocarcinoma. Feto Blastocisto Multipotencial: tejidos embrionarios. Progenitoras: tejidos adultos. Carcinoma embrionario Eritrocitos Células troncales germinales Células troncales embrionarias Osteocitos Leucocitos Fibroblastos Plaquetas Células troncales pluripotenciales Células especializadas derivados de blastocistos humanos), publicado en la revista Science (Vol. 282, Issue 5391, 1145-1147, noviembre 6, 1998), los resultados de una peculiar investigación: obtuvieron células madre humanas reproduciendo un experimento que antes se había probado en ratones: aislaron y cultivaron células madre em- 36 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 brionarias a partir de blastocistos sobrantes, procedentes de programas de FIV. Por otro lado, el doctor John Gearhart, del Departamento de Ginecología y Obstetricia de la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, EUA, obtuvo células madre germinales embrionarias a partir de fetos abortados. Estos resulta- >La ciencia actual se encuentra en busca de la célula madre perfecta: pluripotente, inmortal, estable, no cancerígena y susceptible de manipulación genética dos se publicaron en la misma revista Science con el artículo titulado “New potential for human embryonic stem cells” (Nuevo potencial para las células madre embrionarias. En cuanto a las células troncales adultas, las investigaciones son cada vez más prometedoras. Recientemente el grupo del doctor Zhu, del Departamento de Neurocirugía de la Universidad de Fudan, en Shanghai, China, reportó en su artículo “Adult neural stem cell therapy: expansion in vitro, tracking in vivo and clinical transplantation” (Terapia de células madre adultas: expansión in vitro, seguimiento en vivo y trasplante clínico), publicado en la revista Current Drug Targets (febrero 6, 2005 (1):97-110), la posibilidad de aislar células neuronales, crecerlas y utilizarlas en terapias celulares del sistema nervioso. El descubrimiento de la existencia de células troncales pluripotentes en otros tejidos y órganos, algunas con suficiente flexibilidad para generar células especializadas de otros linajes, como es el caso de las células madre del sistema nervioso central (SNC), capaces de generar los tres grandes tipos de células del cerebro adulto (neuronas, astrocitos y oligodendrocitos), aumenta la perspectiva de desarrollar en mediano y largo plazos terapias celulares donde no se presenten los problemas éticos derivados de la destrucción del embrión. L A R E S TA U R A C I Ó N C E L U L A R En nuestro organismo, la renovación celular es continua y se logra gracias a la presencia de las células madre. Algunas evidencias muestran que desde el momento de nacer hasta la edad adulta, van apareciendo células troncales en los tejidos del cuerpo como parte de una estrategia del organismo de restauración y recuperación. Esto ha llevado a una conclusión que, en apariencia, contradice las tesis anteriores: en el adulto, las células madre no son primitivas (derivadas en forma directa del embrión), son tardías, especializadas en el suministro de células de repuesto al organismo adulto. Por otro lado, las células madre mesenquimales humanas (CMM) a partir de las cuales se desarrolla la piel, también están presentes en el estroma (células de sostén) de la médula ósea humana, y constituyen una población totalmente distinta a la de las células madre hematopoyéticas. Su papel es contribuir a la regeneración de los tejidos mesenquimáticos (hueso, cartílago, músculo, ligamento, tendón, tejido adiposo y estroma). Recientemente, el doctor Kassem, del Departamento de Endocrinología y Metabolismo del Odense University Hospital, en Dinamarca, reportó una revisión detallada de las actuales y futuras aplicaciones de las células mesenquimales (“Me- senchymal stem cells: biological characteristics and potential clinical applications” (Células madre mesenquinales: características biológicas y posibles aplicaciones clínicas). Cloning Stem Cells. 2004; 6(4):369-74). Sus resultados demuestran el éxito en su aislamiento, cultivo y sobre todo su diferenciación controlada y producción de células con rasgos típicos de osteocitos (hueso), condrocitos (cartílago) o adipocitos (tejido adiposo). En otras palabras, ya se cuenta con la metodología necesaria para transformar un tipo de célula madre en otro: una neuronal (ubicada en el ectodermo, capa exterior del embrión) puede dar lugar a un linaje sanguíneo (en el mesodermo, capa embrionaria a partir de la cual suelen desarrollarse los músculos, el tejido conjuntivo y el sistema sanguíneo), o una de la médula ósea (en el mesodermo) puede generar células hepáticas (ubicadas en el endodermo, capa germinal más interna donde se originan el tubo digestivo y sus derivados, como el hígado y el páncreas). Esto es una auténtica sorpresa, un paradigma que pone en entredicho una de las teorías básicas de la embriología: el destino de una célula queda sellado cuando entra a formar parte de una de las capas embrionarias. En la actualidad, la biomedicina molecular busca la célula madre perfecta para poder utilizarla en terapias celulares y trasplantes en humanos. Sus características deberán incluir: ser en efecto pluripotente, para que pueda generar cualquier tipo de célula; ser inmortal, tener la capacidad de autorrenovarse en forma indefinida; tener un fenotipo estable, es decir, que no cambie sus propiedades mientras se mantiene en cultivo en el laboratorio; carecer de potencial tumorogénico (posibilidad de causar cáncer), y ser susceptibles de manipulación genética, para permitir modificaciones genómicas precisas, como la introducción de genes terapéuticos. En México debemos reforzar nuestros estudios en el campo de las células madre humanas; por desgracia nuestras leyes lo impiden y sólo podemos hacerlo con las de otras especies. De cualquier manera este es un campo muy prometedor que no podemos abandonar, es parte de la biomedicina del presente y el futuro. Marco Antonio Meraz Ríos es QFB por la UNAM, maestro en biología celular por el CINVESTAV y doctor en biología molecular por la misma institución. Es miembro del SNI, nivel II, y de la Comisión Intersecretarial de Bioseguridad y Organismos Transgénicos (CIBIOGEN). Actualmente es investigador en el Departamento de Biomedicina Molecular y director de Investigación del CONACYT. Entre sus líneas de investigación destaca el desarrollo de nuevas estrategias de terapia génica. JUNIO 2005 | CIENCIA Y DESARROLLO 37 CÉLULAS MADRE: ¿QUIEN ´ TIENE LA ´ DECISION? GERARDO HERNÁNDEZ Quizás el tema más controvertido de los últimos años sea el uso de las células madre, aunque otros relacionados con la vida también han sido motivo de controversias (eutanasia, clonación). Y es que la vida es de todos, aunque sólo unos pocos la estudien desde diversos ángulos. Todos somos sujetos sociales capaces de producir credos, normas para la convivencia, juicios, pretextos y, por supuesto, ciencia, pues la vida no es sólo un fenómeno biológico, también social, normado, regido por creencias, sometido a juicios y justificado mediante engaños. C O N T R O V E R S I A F U N D A M E N TA L : E N T R E L A C I E N C I A Y L A F I LO S O F Í A Casi siempre la controversia es producto de una duda, de lo difuso de la línea que determina si una acción cae o no dentro de lo permitido por la sociedad, de lo acordado. Lo correcto, lo justo, lo bueno son indeterminaciones esbozadas por un conjunto de 38 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 premisas no demostradas, pero asumidas; los valores no pasan por el tamiz de la razón y su función es procurar la cohesión social incuestionable, pero para cumplir con ella es necesario su carácter absoluto, y los absolutos no encuentran un lugar en nuestro mundo, en nuestra vida cotidiana. Aunque en un principio se muevan en categorías distintas, con demasiada frecuencia pueden enfrentarse en terrenos impensados; incluso un absoluto solitario también suele enfrentarse a sí mismo. Y donde existe un conflicto y puede haber argumentos inteligentes, el filósofo encuentra su nicho, aunque la filosofía sea uno de esos campos donde sus profesionales topan con una mayor intromisión por parte de los legos. CÉLULAS MADRE ¿QUIÉN TIENE LA DECISIÓN? A fin de cuentas, si el tema a discusión atañe a todo humano, no es posible excluir a alguno de la disputa. Más preciso: si lo tratado importa a científicos, políticos, empresarios, comunidades religiosas y sociedad civil en general, ¿cómo y por qué impedir su participación? Los intereses individuales y de grupo se suman a las razones; la ética y la moral se erigen como bastiones contra la lógica, prostituyendo —con la ayuda de innumerables páginas web— estos relevantes temas mediante diversos discursos, no siempre tan penetrantes como su naturaleza lo requeriría. Los científicos tienen discursos profundos y pruebas, pero sería necesario decirles que no por ello deben ser los únicos involucrados en la toma de decisiones. De igual manera, convendría informar a los políticos y moralistas que su preocupación por el poder o por la virtud de la gente no justifica ignorar los argumentos científicos. La inclusión de la ciencia en la cultura significa que existe una valoración social de sus aportes, pero también que un espectro cultural más amplio influye y condiciona su labor, lo cual resulta tanto más limitante si la propia comunidad científica ignora tal condicionamiento, o bien lo niega sin comprenderlo, esgrimiendo el concepto de una ciencia sin compromisos ajenos al ejercicio propio de la investigación, lo que es una ilusión poco científica. De hecho, podemos comprobar que la cultura condiciona la ciencia en tanto que ésta contribuye al cambio cultural. Cuando el criterio sobre embriología sostuvo que ambos progenitores tenían una participación relevante en la formación de sus hijos, la comunidad intelectual asociada con el romanticismo decimonónico apoyó con gran entusiasmo la libre elección de pareja… De un modo similar, el uso de células madre, tarde o temprano, nos impulsará a modificar nuestra concepción del mundo y de nosotros mismos. LA POLÉMICA DE LAS CÉLULAS MADRE: SER O NO SER En el año 1998, James Thomson y sus colaboradores lograron aislar y cultivar por primera vez las células madre de los embriones humanos. La ciencia y la técnica se unían así para la vida. Pero el hecho se escapó de sus manos y entró en el marco del discurso político, terreno de las argumentaciones morales y axiológicas; así, la promesa de una aplicación médica implicó estas categorías. Famoso fue el discurso donde el presidente de los Estados Unidos George W. Bush (abril 10, 2002) planteó, con la ligereza del dogmático, la razón más definitiva para restringir la investigación celular relacionada con la reproducción: "La investigación sobre clonación contradiría el principio más fundamental de la ética médica; que ninguna vida humana sea explotada o extinguida para beneficio de otra” (Nature 416:669), lanzando con ello más leña al fuego de la controversia. Pero, ¿en qué momento una célula, o un conglomerado de ellas, puede ser considerada un ser humano? La respuesta no 40 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 Criterios embriológicos anteriores unque para algunos historiadores los orígenes de la epigénesis (teoría que sostiene que a partir de materiales amorfos, el nuevo individuo adquiría su forma definitiva mediante un proceso de diferenciación gradual) se remontan al filósofo macedónico Aristóteles (384-322 a. C.), fue el médico, filósofo y anatomista inglés William Harvey (1578-1657) quien defendió primero la idea de que los organismos animales se desarrollan a partir de huevos. Sin embargo, pasaría más de un siglo para que otro científico retomara su planteamiento y lo impulsara más allá. Entre tanto, y por mucho tiempo, la escuela de la preformación (la cual sostenía que el ser estaba preformado y, en el caso de los mamíferos, durante el embarazo sólo se desarrollaba) predominó hasta el siglo XVIII, enriqueciéndose con aportaciones como la de Reiner de Graaf (1673), quien descubrió la existencia de los óvulos, y Anton van Leeuwenhoek, quien observó la presencia de espermatozoides en el líquido seminal (1677). Entonces se inició el debate sobre cuál de las dos células sexuales era la que contenía lo que ahora llamamos material genético. A favor de las células masculinas se llegó a pensar que en las cabezas de los espermatozoides se encontraban pequeños hombres (homúnculos), los cuales se desarrollaban de manera conveniente en un ambiente adecuado: el útero. En contraposición, también se opinó que eran los óvulos la residencia de los seres que se desarrollarían en el útero en su momento. No obstante, entre 1759 y 1769, el anatomista y fisiólogo alemán Caspar Friedrich Wolff elaboró una tesis en la que se plantea una diferenciación celular evolutiva desde la fecundación hasta la formación del embrión y su culminación en el ser humano (epigénesis). En 1775, Lazzaro Spallanzani concluyó la indispensabilidad tanto de células femeninas como de las masculinas para la creación de un nuevo ser. En 1827, Karl Ernst von Baer, observó el huevo de los mamíferos y reconoció la formación de las capas germinales, con lo que, al enunciarse la teoría celular (por Schleiden y Schwann, en 1939); la preformación había sido derrotada, la experimentación triunfó sobre la especulación y se sentaron las bases de la embriología moderna. Fritz Müller (1821-1897) y Ernst Haeckel (1834-1919) formulan la ley biogenética según la cual la ontogenia (el periodo de desarrollo embrionario de un individuo) es una recapitulación de la filogenia (desarrollo evolutivo de toda una especie); es decir, que el desarrollo de un individuo recorre un camino semejante al de su grupo biológico. Al observar el desarrollo de los embriones de distintas especies se puede determinar la existencia de importantes semejanzas. A puede darla un experimento o una teoría científica, no es la ciencia la que define al ser humano en su totalidad, es éste quien se define a sí mismo de acuerdo con sus concepciones vigentes. Éste es el problema fundamental de la investigación sobre células madre y clonación. Descarto por principio las soluciones pragmáticas adoptadas por algunos gobiernos, como el alemán y el estadounidense que autorizan la importación de células de embriones cultivadas antes de los, aproximadamente, tres meses de gestación; solución inspirada, en un acuerdo previo asumido en sus legislaciones para especies en vía de extinción Nature, 2001, con lo que asumen una exquisita paradoja: defender la dignidad del hombre mediante criterios y parámetros de especies animales y vegetales en situación crítica. En su libro De generatione animalium, Aristóteles establece tres etapas de desarrollo embionario caracterizadas por un tipo de alma distinto: el nutritivo (restringido a las plantas), el sensible (correspondiente a los animales) y el racional, propio de los humanos que, para ser tales, habían tenido en los distintos momentos de su evolución los otros dos: "En un principio, todos los embriones parecen vivir la vida de una planta (...). Ya que el embrión es potencialmente un animal, pero todavía imperfecto, debe obtener su alimento de algún lado. Por lo tanto, usa el útero y a la madre como la planta usa la tierra para alimentarse, hasta que se perfecciona al punto de ser un animal potencialmente locomotor". Por desgracia, no aclara cuándo este animal adquiere el alma racional, pero lo ubica en las etapas de desarrollo más tempranas, aunque mucho más tarde de la primera semana, tiempo de extracción de las famosas células madre. Poco más de mil quinientos años después, el teólogo católico napolitano Tomás de Aquino (1225-1274) desarrolló el tomismo a partir de la interpretación y discusión de las ideas del filósofo griego. Tomás de Aquino es considerado por la iglesia católica uno de sus doctores (teólogo de gran autoridad), incluso lo santificó. En su texto Summa Theologica retomó la idea aristotélica del alma, para declarar que "El embrión tiene primero que nada un alma que es solamente sensible, y cuando se remueve es sustituida por una más perfecta, que es a la vez sensible e intelectual". Así, para él no se trata de una superposición de almas, pues una reemplaza a la otra; la sensible pura por la sensible-racional, característica del hombre. En este sentido, para ninguno de los dos filósofos el embrión era humano en principio: sólo el ser en su totalidad lo era, una vez que el alma intelectual lo definía como tal. Pero, identificar y precisar el sentido de lo humano, de lo que es un ser humano, es mucho más complejo, no puede limitarse sólo al desarrollo embrionario. No existe una definición univer- >No es la ciencia la que define al ser humano en su totalidad; es éste quien se define a sí mismo de acuerdo con sus concepciones vigentes sal y absoluta de ello. No hay ciencia o cúmulo de ciencias que permitan su caracterización. Las definiciones se cargan de intención, se politizan o culturalizan. Sin embargo, hay un elemento trasgresor que permitirá modificar los conceptos del mundo y de nosotros mismos, algo que si logra integrarse será paradigmático: el asumir que ciencia y cultura viven en simbiosis, se condicionan y juntas, como el alma y el embrión aristotélico o tomasino, crecen, se desarrollan, se apuntalan, forman un ser. Lo contrario lleva sólo a parcialidades. El uso de células madre y la clonación constituyen un punto a favor de esta integración. Gerardo Hernández es biólogo por la UAM y doctor en matemáticas por la Universidad de Nuevo México, EUA. Es investigador titular y jefe de la Sección de Metodología y Teoría de la Ciencia en el CINVESTAV- IPN. Así mismo, es miembro del SNI, nivel I, autor de varios textos; su área de investigación es la epistemología de la biología y de las matemáticas. [email protected] JUNIO 2005 | CIENCIA Y DESARROLLO 41 > ALMACÉN Bolsa para almacenamiento de células stem de cordón umbilical. 42 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 UN ENFOQUE ´ TEOLOGICO LAS CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS MAURICIO ALARCÓN MARTÍNEZ La visión de la iglesia católica acerca de la manipulaciónde células madre se encuentra reflejada en la Declaraciónsobre la producción y uso científico y terapéutico de las células estaminales embrionarias humanas, publicada por la Academia Pontificia para la Vida (agosto de 2000). El objetivo de este texto es exponer brevemente la visión que, a partir de una perspectiva científica, el catolicismo ha asumido alrededor de este tema, teniendo la Declaración como modelo de lo que la teología moral católica propone como significativo en el debate ético y moral. LA REALIDAD prolongada (capacidad para reproducirse muchas veces sin diferenciarse) y la generación de células madre de transición (facultad de producir una gran variedad de células altamente diferenciadas como las nerviosas y las musculares). En esta Declaración se asienta que la preparación de células estaminales (o troncales) embrionarias humanas, hoy día, consiste en lo siguiente: El tema de las células estaminales, o células madre, es uno de los más controvertidos de los últimos años. En la declaración mencionada, se acepta que una célula estaminal es aquélla con dos potencialidades básicas: la autorrenovación >Producción de embriones humanos o la utilización de sobrantes de fecundaciones in vitro. >Cuidado de su desarrollo hasta la fase del blastocisto inicial. JUNIO 2005 | CIENCIA Y DESARROLLO 43 CÉLULAS MADRE: UN ENFOQUE TEOLÓGICO >Extracción del embrioplasto o masa celular interna, lo cual implica la destrucción del embrión. >Cultivo de dichas células en un estrato de fibroplastos (células que sintetizan principalmente el colágeno) de ratón irradiados en un terreno adecuado, donde se multiplican hasta la formación de colonias. >Formación de repetidos cultivos de las células de las colonias obtenidas, que forman líneas celulares capaces de multiplicarse conservando las características de células estaminales durante un tiempo prolongado. >Estas células son sólo el punto de partida en la preparación de líneas celulares diferenciadas. Investigaciones recientes, publicadas por1, apuntan que “la inoculación de células estaminales humanas en animales de experimentación (ratón) o su cultivo in vitro en terreno acondicionado hasta llegar a la confluencia, han demostrado que son capaces de dar origen a células diferenciadas que se obtendrían, en un normal desarrollo, a partir de tres capas embrionarias distintas”: endodermo, mesodermo y ectodermo. >Si bien los científicos esgrimen como ventaja de este tipo de investigaciones el uso terapéutico de las células estaminales, desde nuestra perspectiva teológica hay que considerar algunos riesgos: las células estaminales pueden ser cancerígenas, como muestran algunos de los experimentos efectuados con ratones. Para evitar esto, hubiera sido preciso preparar líneas especializadas de células diferenciadas se- gún cada necesidad, cuya obtención requerirá de mucho tiempo. >Ante esto, la Declaración afirma: “Aun en el caso de que se hubieran logrado, sería muy difícil tener la certeza de la ausencia absoluta de células estaminales en la inoculación o en la implantación terapéutica con los riesgos consiguientes”.2 Además, se tendrían que prevenir complicaciones como la incompatibilidad inmunológica. Por estos motivos, los investigadores llevaron a cabo tres clases de clonación terapéutica, capaces de preparar células estaminales embrionarias humanas pluripotenciales (con una información genética bien definida, a la cual seguiría la diferenciación deseada). En este sentido, la Academia Pontifica para la Vida explica las opciones: >“Reemplazar el núcleo de un oocito (óvulo) por el núcleo de una célula adulta de un determinado sujeto”.3 Esto se realizaría siguiendo el desarrollo embrionario hasta el estado de blastocisto, para la utilización de la masa interna, y obteniendo células estaminales. A su vez, de éstas saldrían las células diferenciadas que se necesiten. >“Traspaso del núcleo de una célula de un determinado sujeto a un oocito de otro animal”.4 En caso de tener éxito, se desarrollaría un embrión humano del cual se obtendrían las células deseadas. UNA VISIÓN DE EMBRIONES NORMALES 96 HRS. 48 HRS. 100 HRS. 72 HRS. 104 HRS. 44 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 >Reprogramar el “núcleo de una célula de un determinado sujeto fundiendo el citoplasma de células estaminales con el carioplasma (parte del protoplasma que se encuentra dentro de la membrana celular) de una célula somática (somáticas son todas las células de un organismo, excepto las sexuales), obteniendo un cybrid” (híbrido entre espacio físico y electrónico)5. Esta posibilidad aún se encuentra en estudio. En todo caso, también se requiere la destrucción del embrión. EL PROBLEMA Las células estaminales dejan a la biomedicina y a todas las ciencias humanas con un clásico dilema ético: ¿es correcto causar algún mal (destrucción del embrión) para alcanzar un bien mayor (avance científico en biomedicina)? ¿El fin justifica los medios? También existen muchas preguntas sobre la comercialización de estos descubrimientos. ¿Quién será el mayor beneficiario de estos milagrosos avances científicos? ¿Sacrificar embriones con fines lucrativos significa una falta de respeto por la vida? ¿Prohibir las investigaciones significa poner un obstáculo al progreso de la humanidad? que les fue dado. En el corazón de todo esto se encuentra la siguiente intuición: la creación es, en sí misma, reveladora de la voluntad de Dios; por ello, conocer lo que se requiere para mantener el respeto y la dignidad de todos los seres es accesible a través de la luz natural de la razón (ley natural). >La iglesia católica reflexiona siempre desde un punto de vista comunitario. Sin perder de vista al individuo, la tradición católica afirma el sentido de la vida desde la asamblea de creyentes. Cuando un miembro de la comunidad sufre, toda la comunidad lo hace también. Los éxitos de uno, son gozo de todos. >Genuina preocupación por el desvalido. La iglesia católica reconoce el cuidado que Dios otorga al mundo. Su tradición dicta un serio compromiso con los más pobres, débiles, marginados y enfermos. De igual manera, demanda el compromiso con la protección de la víctima, el bienestar de la humanidad y el alivio del dolor y el sufrimiento. La preocupación por el embrión humano cabe dentro de esta perspectiva. E L R A Z O N A M I E N TO C ATÓ L I C O La teología moral católica ofrece una perspectiva significativa al debate de las células estaminales y de la clonación terapéutica. Para comprenderla hay que tener en cuenta ciertos elementos característicos de su manera de pensar. >La tradición católica afirma la bondad de la creación. Dios creó al mundo de la mejor manera y con la mejor de las intenciones, dando como resultado algo que es, desde esta perspectiva, sagrado. >Dios está presente en el mundo. El Creador forma parte de lo creado. Su presencia es activa y es responsabilidad de los hombres y las mujeres discernir la sacralidad de la creación y descubrir su responsabilidad con lo L A R E S P U E S TA A LO S P R O B L E M A S É T I C O S : C I E N C I A Y T E O LO G Í A La Academia Pontificia para la Vida analiza y formula tres problemas éticos principales. “¿Es moralmente aceptable producir y/o utilizar embriones humanos vivos para la preparación de células estaminales?”6 La respuesta es negativa: el embrión es considerado un sujeto humano desde el momento de la fusión de los gametos (células sexuales). Desde ese momento nos encontramos con una realidad coordinada, continua y gradual, señal de una forma de vida que se inicia. El embrión humano no puede ser considerado sólo un cúmulo de células, debe ser visto como un sujeto con derecho a su vida. Cualquier in- 1 CÉLULAS MADRE: UN ENFOQUE TEOLÓGICO > ESTUDIO DE CÉLULAS EMBRIONARIAS En el laboratorio se hacen estudios de células embrionarias y células madre sanguíneas. 46 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 >El embrión humano no puede ser considerado sólo un cúmulo de células, debe ser visto como un sujeto con derecho a la vida tervención que destruya esto, no puede ser aceptable. Por lo tanto, el uso de la masa interna del blastocisto, que daña al embrión de forma irreparable, es un acto inmoral e ilícito. ¿Es moralmente lícito realizar este tipo de clonación a través de la producción de embriones humanos clonados para destruirlos y producir células estaminales? La respuesta es de nuevo negativa. Todo proceso que implique la producción de embriones humanos y su subsiguiente destrucción, resulta igual al caso anterior. Nunca es lícito privar a alguien del derecho a su propia vida. 2 ¿Es moralmente aceptable utilizar las células estaminales, “y las células diferenciadas de ellas obtenidas, proporcionadas eventualmente por otros investigadores o disponibles en el mercado?”7 La respuesta es no. El productor o proveedor de esta tecnología coopera, al menos de manera indirecta, en la producción y destrucción de embriones humanos. FOTOS: CORTESÍA UNIVERSIDAD DE WISCONSIN 3 Así, el clásico El fin no justifica los medios parece claro para la teología moral católica. Un fin bueno, como el avance científico, no hace buena una acción en sí misma mala, como la destrucción del embrión. La Declaración defiende de una manera admirable el respeto a la vida. Es un documento agudo en la consideración de elementos científicos y morales, donde se deja claro que el dilema no es mera cuestión de opinión. Es responsabilidad de la comunidad velar por el bien de todo lo que hable del Creador. Frente a la potencia de los argumentos y lo atrayente del debate, me atrevo a añadir una simple reflexión. En el mundo de hoy existen muchas realidades consideradas intocables o, incluso, sagradas. La bandera de un país o su cultura son apreciadas por hombres y mujeres que, en ocasiones, no tienen perspectivas creyentes. Hay cosas que son respetadas a toda costa, por las cuales vale la pena morir. Por ello, me pregunto: si el embrión no es una cosa sino un individuo humano, ¿no merece toda nuestra consideración y cuidado? Y aún en caso de ser considerado sólo un conjunto de células, ¿no es posible protegerlo como algo importante, merecedor de respeto? BIBLIOGRAFÍA 1. Ciemerych, M. A. y P. Sicinski. “Cell cycle in mouse development” Oncogene. 2005, Apr. 18;24 (17):2877-98. / Watanabe K, Hishiya A. “Mouse models of senile osteoporosis”, Mol Aspects Med. 2005, Jun;26 (3):221-31. 2. Temas: Ciencia y técnica: Biología y medicina y Nueva evangelización: Defensa de la vida. 3. Saito, S, B. Liu y K. Yokoyama. “Animal embryonic stem (ES) cells: self-renewal, pluripotency, transgenesis and nuclear transfer”. Hum Cell. 2004, Sep;17(3):107-15. 4. Xu, X. M., A. M. Lei, J. L. Hua Y Zy Dou. “Nuclear transfer and therapeutic cloning” Yi Chuan. 2005, Mar;27(2):289-96. 5. Ibid. 6. http://www.vidahumana.org/vidafam/iglesia /ensen_expfet.html 7. http://www.vidahumana.org/vidafam/iglesia /ensen_expfet.html Mauricio Alarcón Martínez es sacerdote franciscano de la Tercera Orden Regular. Estudió filosofía y teología en la Universidad Intercontinental de la cuidad de México y obtuvo los grados de Master of Divinity y Master of Arts in Theology, en la Oblate School of Theology de San Antonio, Texas, donde actualmente forma parte de la Comunidad Católica de San Leonardo. INVERSIÓN EN SALUD: BANCO ´ DE CORDON UMBILICAL EDNA AIZPURU AKEL En los hospitales era común, hasta hace poco, desechar los cordones umbilicales tras los partos atendidos, en contraste con la tradición indígena, según la cual éstos deberían guardarse, como protectores del individuo recién nacido y de la casa donde se había gestado y crecería. Sin embargo, desde principios de la década de 1970 se inició una nueva práctica, al comenzar el desarrollo de los métodos para trasplantar las células madre presentes en la sangre del cordón umbilical (hematopoyéticas). En 1974, la doctora Knudtzon, de Noruega, publicó en la revista especializada Blood (43: 357-361) su artículo “In vitro growth of granulocyte colonies from circulating cells in human cord blood” (Crecimiento in vitro de las colonias de granulocitos de las células circulantes en la sangre del cordón umbilical humano), donde señalaba que el trasplante de las células madre presentes en la sangre se habían usado ya para reconstruir los componentes celulares de individuos que lo requirieran. 48 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 De hecho, el uso terapéutico asoma discreto en el título del artículo: los granulocitos son leucocitos (glóbulos blancos) con gránulos, es decir, pertenecen al grupo de células sanguíneas encargado de la defensa contra enfermedades. Así, los trasplantes señalados por Knudtzon se utilizan para tratar una amplia gama de padecimientos en la sangre. Sobre todo se usan para muchas patologías congénitas (discreto desde el nacimiento) o adquiridas por el sistema sanguíneo a causa de, por ejemplo, la quimioterapia. > SELECCIÓN CELULAR Dispositivo automatizado que permite al operador realizar una selección magnética celular de gran escala en un sistema cerrado y estéril. JUNIO 2005 | CIENCIA Y DESARROLLO 49 INVERSIÓN EN SALUD: BANCO DE CORDÓN UMBILICAL > MUESTRA CELULAR Obtención de muestra de células hematopoyéticas para su uso en transplantes Hoy, obtener las células madre hematopoyéticas es más sencillo, su fuente se ha ampliado y abarca la médula ósea (MO), la sangre periférica (circulante por el cuerpo) y la sangre de cordón umbilical (SCU). El primer trasplante de ésta se llevó a cabo en 1988, y hablaremos de él un poco más adelante. Con él, la SCU se convirtió en importante alternativa para la obtención de progenitores hematopoyéticos (PH). En los últimos años ha habido un gran interés por expandir y manipular las células madre hematopoyéticas (CMH), con el objetivo claro de conocer y aumentar su potencial terapéutico. E L T R A S P L A N T E D E S C U E N L A A CT U A L I D A D En París (1988), la doctora Eliane Gluckman y sus colegas realizaron el primer trasplante entre hermanos con características 50 CIENCIA Y DESARROLLO | JUNIO 2005 inmunológicas idénticas (HLA*-idénticos). Matthew, de seis años, padecía anemia de fanconi, tipo hereditario de anemia aplástica originado por una anormalidad cromosómica. Esta enfermedad se caracteriza por un desorden sanguíneo producido cuando la médula ósea no puede elaborar suficientes glóbulos blancos, rojos y plaquetas. El donador fue su hermano recién nacido y el resultado, la reconstrucción completa del sistema linfo-hematopoyético (todo el sistema sanguíneo). En la actualidad Matthew es un individuo sano que acude a la universidad. *HLA, en castellano Antígenos Leucocitarios Humanos; proteínas de reconocimiento de los leucocitos del ser humano. Para un trasplante de médula ósea con posibilidades de éxito se requiere la compatibilidad de seis HLA; en cambio, del cordón umbilical sólo se requieren tres. La doctora Gluckman y sus colegas publicaron su experiencia en 1989, en la revista New England Journal of Medicine (321: 1174), en el artículo “Hematopoietic reconstitution in a patient with Fanconi's anemia by means of umbilical cord blood from an HLA-identical sibling” (Renovación hematopoyética en un paciente con anemia de fanconi a través de la sangre del cordón umbilical de un hermano HLA-idéntico). Desde entonces, el conocimiento de las características biológicas de la SCU ha aumentado a la par que sus ventajas para trasplantes, las cuales la convierten en una fuente alternativa de CMH: >Facilidad de obtención >Ausencia de peligro para el donante >Riesgo reducido de transmisión de infecciones >Pronta disponibilidad de muestras almacenadas en congelación >Baja incidencia de rechazo, debido a la inmadurez del sistema inmune del recién nacido LAS REGLAS DE OPERACIÓN Para homogeneizar las metodologías relacionadas con el procesamiento de células del cordón umbilical se ha realizado un gran esfuerzo. Los bancos de SCU de Estados Unidos, la Comunidad Europea, Japón y Australia se agruparon y formaron NETCORD; gracias a esto, en la actualidad hay normas nacionales e internacionales que regulan y garantizan la calidad de las muestras almacenadas y de los trasplantes, registradas en el documento International standards for cord blood collection, precessing, testing, banking, selection and release (Normas internacionales para recolección, procesamiento, análisis, almacenamiento, selección y trasplante de sangre de cordón umbilical). En 1998, el médico cirujano Pablo Rubinstein y sus colegas del New York Blood Center publicaron en New England Journal Medicine (339: 1565-1577), su artículo “Outcomes among 562 recipients of placental-blood trasplants from unrelated donors” >En 1988 se realizó el primer trasplante exitoso de células madre hematopoyéticas entre hermanos con características inmunológicas idénticas NETCORD: hacia una red mundial de donadores de cordón omo sus siglas lo indican, NETCORD implica una red virtual que integra los diversos Bancos de Sangre de Cordón Umbilical (BSCU) que han aceptado regirse bajo los requerimientos del documento internacional mencionado en el texto de la doctora Edna Aizpuru. La lista base está conformada por 15 países, y puede consultarse en la página www.netcord.org. Otros bancos de sangre, como el Centro Nacional de Transfusión Sanguínea (CNTS), no aparecen aún ahí, pero se mantienen bajo la vigilancia de calidad de este organismo internacional. Avala la labor de NETCORD, la Fundación para la Acreditación de la Terapia Celular, sujeta a la normatividad holandesa. De acuerdo con la página actualizada a marzo de 2005, el inventario de NETCORD contaba con 92, 972 unidades solidarias, y se habían realizado ya 3,399 trasplantes; 2,133 en niños. (N. de la R.) C (Resultados de 562 receptores de trasplantes de sangre de placenta de donantes no emparentados). El seguimiento clínico mostró en 81% de los pacientes, integración y desarrollo mieloide en el día 42, y en 69% integración y desarrollo de plaquetas (o trombocitos, importantes para la coagulación de la sangre y la reducción de hemorragias) en el día 180. Sólo hubo rechazo en 12% de los receptores, y fue poco severo. Con ello se demostró ante el público la gran utilidad de este tipo de metodologías para la biomedicina actual. Sin embargo, aún existen varios problemas: comparados con los trasplantes de médula ósea, los de SCU tienen aún grandes limitaciones, como: el bajo número de células madre disponibles. Por ello, es necesario seguir investigando y desarrollando metodologías cada vez más confiables para la expansión de las células almacenadas, de manera que se pueda aportar al paciente un número suficiente de progenitores hematopoyéticos y, además, ampliar su uso a adultos, en quienes se necesita una mayor cantidad de células para obtener resultados positivos. Entre las investigaciones pendientes están los mecanismos moleculares y celulares implicados en la biología de las CMH, a partir de los cuales se podrán desarrollar otras terapias exitosas en beneficio de la humanidad. Victoria Edna Aizpuru Akel. Es médico cirujano con especialidad en genética clínica, egresada del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición “Salvador Zubirán”. Ha sido catedrática en la Facultad de Medicina de la UNAM y en la Universidad la Salle. Actualmente es jefe del Departamento de Genética en el Hospital Ángeles del Pedregal. JUNIO 2005 | CIENCIA Y DESARROLLO 51 8ZcigdhYZ>ckZhi^\VX^c 8dcVX 8 dcVXXni dcV 3 8ZcigdYZVhZhdgV^ciZ\gVa Zcegde^ZYVY^cYjhig^Va& 8dgedgVX^cBZm^XVcVYZ>ckZhi^\VX^cZcBViZg^VaZh! H#6#YZ8#K# :hiVXdgedgVX^c]VXgZVYd!ZcXdc_jcid XdcZa>chiîjidBZm^XVcdYZaVEgde^ZYVY>cYjhig^VanZa 8dchZ_d:hiViVaYZ8^ZcX^VnIZXcdad\V8dV]jâV!jc XZcigdYZVhZhdgVb^ZcidiXc^XdZcegde^ZYVY^cYjhig^Va! 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