7/30/2019 Celulas Madre Aplicaciones en La Medicina

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y sus aplicaciones en la MedicinaClulas madre

Clulas madre, clulas embrionarias, clonacin, genoma humano, todos trminosincomprensibles para la mayora de nosotros, pero que la investigacin cientcaest poniendo al servicio de la Medicina y sus aplicaciones, encaminadas a acabarcon muchas de las enermedades que atenazan a la sociedad actual. Este inormeslo intenta dar a conocer algunos de estos trminos y sobre todo se centra enlas clulas madres como el posible uturo de la Medicina.

Coordina: Ins Gonzlez

Fotos: Archivo

Ms informacin46

|INFORME

U na noticia periodstica del 2005 dabacuenta de que cientcos estadouniden-ses haban logrado, por primera vez, conver-

tir clulas madre embrionarias de humanos

en clulas que pueden transormarse en rga-

nos internos como el pncreas, el hgado o los

pulmones. Esta novedosa prctica podra sig-

nicar un salto cuantitativo de proporciones

insospechadas en el terreno de la Medicina.El logro, que apareca en la ltima edicin de

la publicacin Nature Biotechnology, ue

interpretado por los expertos como un gran

avance en la materia, ya que los resultados

obtenidos por estos investigadores eventual-

mente permitiran a los cientcos utilizar c-

lulas madre para reparar rganos enermos o

deteriorados y tratar enermedades como la

diabetes o ciertos allos en el hgado.

Llamamos clulas madre a un tipo especialde clulas que tienen la capacidad de divi-

dirse indenidamente y llegar a producir

clulas especializadas. Las clulas normales

de un individuo adulto no tienen capacidad

de multiplicarse, salvo las clulas de mdula

sea y las de la piel. Si engordamos, no es que

tengamos ms clulas, en realidad tenemos la

misma cantidad de clulas,

pero stas han aumentado de

tamao.

Si una lagartija pierde la

cola, le vuelve a crecer. En

los mameros no ocurre as.

Si un individuo pierde un miem-

bro, no lo vuelve a desarrollar.

Las clulas normales adultas

no tienen, pues, capacidad de

reproducirse. Las que tienen

capacidad de reproducirse y

generar nuevos tejidos reci-

ben el nombre de clulas

madre.

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La orma mejor de entender qu

son las clulas madres, es median-

te el desarrollo de un embrin. Un

vulo ecundado por un espermato-

zoide es una clula capaz de generar

un nuevo individuo completo. Se

trata, pues, de una clula totipoten-

te: capaz de producir un especimencompleto con todos sus tejidos.

Entre los das primero al cuarto

del desarrollo embrionario, la c-

lula original va dividindose en

varias clulas ms. Cada una de

estas clulas, si es separada del

resto, es capaz de producir un in-

dividuo completo. Son tambin

clulas totipotentes.

A partir del cuarto da del desa-

rrollo embrionario humano se

orma el blastocito. El blastocito

est ormado por dos capas:

Capa externa: orma la placen-

ta y los tejidos necesarios para

el desarrollo etal.

Capa interna: ormar todos

los tejidos del cuerpo humano.

Las clulas de un blastocito ya no

son totipotentes, puesto que una

sola de estas clulas ya no es capaz

de generar un individuo comple-

to. S que son capaces de generar

todos los tejidos de un individuo

adulto, pero no pueden generar la

placenta ni otros tejidos necesarios

para el desarrollo del embrin. Es-

tas clulas internas del blastocito sedenominan clulaspluripotentes.

Las clulas pluripotentes del inte-

rior del blastocito generarn, a su

vez, clulas madre especializadas

con una uncin concreta, como

por ejemplo:

Clulas madre de mdula sea

que producen clulas sangu-

neas: glbulos rojos, glbulosblancos, plaquetas.

Clulas madre de la piel.

Clulas madre adultas

En un individuo adulto encontra-

mos clulas madre en la mdula

sea y en la piel. Estas clulas se

reproducen y generan clulas es-

pecializadas de sangre y de piel

respectivamente. En otros tejidos

se han encontrado tambin clu-

las madre especializadas, capa-

ces de reproducirse y de generar

tejidos especializados y slo esostejidos. Estas clulas madre espe-

cializadas son muy escasas y di-

ciles de aislar.

En un principio se pens que las

clulas madre especializadas slo

podan generar clulas especiali-

zadas del mismo tipo. Sin embar-

go se ha observado que estas clu-

las pueden llegar a generar clulas

con una especializacin dierentede la original. As clulas madre

neuronales de la mdula espinal

han producido dierentes tipos

de clulas sanguneas. Estudios

en ratas han obtenido clulas he-

pticas partiendo de clulas ma-

dre de mdula espinal. Cada da

salen a la luz nuevos ejemplos de

clulas madre especializadas que

producen clulas especializadas

dierentes de las esperadas. Estodemuestra que las clulas madre

son mucho ms fexibles de lo que

se pensaba.

De aqu se derivan grandes expecta-tivas de terapias innovadoras. Pare-

ce que las clulas madre adultas tie-

nen un gran potencial y quiz ms

acilidades que las clulas madre

embrionarias puesto que se puede

partir de clulas del propio indivi-

duo y, por tanto, con la misma car-

ga gentica. Esto solventa, adems,

los serios problemas morales de

manipular clulas embrionarias.

Investigar con clulas madre

adultas

Por otro lado, se podran obtener

clulas madre del propio indivi-

duo adulto y especializarlas igual-

mente para obtener otros tejidos o

reconstruir los rganos necesarios.

Un buen suministro de clulas ma-

dre propias podra ser el cordn

umbilical obtenido en el momentodel parto y conservado congelado.

Se recogen clulas madre de un

individuo adulto. Otra posibilidad

es guardar congelado el cordn

umbilical del beb al nacer que

puede servir como suministro muy

vlido de clulas madre. Se culti-

van las clulas madre en el medio

adecuado hasta obtener el tejido

que se necesite y se trasplanta alindividuo enermo el tejido culti-

vado o las clulas necesarias para

regenerar el rgano enermo.

Ms informacin 47

Clulas madre y sus aplicaciones en la Medicina

Las clulas madre se podran emplear para algunos casos de Alzheimer y Parkinson.

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| INFORME

Un buen suministro de clulas madre propias podra ser el cordn umbilical

Aplicaciones en terapias celulares

El estudio de las clulas madre

permitir conocer los mecanis-

mos de especializacin celulares.

Qu mecanismos hacen que un

gen sea activo y haga su trabajo

y qu mecanismos inhiben la ex-presin de ese gen. El cncer, por

ejemplo, es un caso de especiali-

zacin celular anormal.

Las clulas madre pueden servir

para probar nuevos medicamen-

tos en todo tipo de tejidos, antes

de hacer las pruebas reales en ani-

males o en humanos.

Las clulas madre tendrn apli-caciones en terapias celulares,

medicina regenerativa o ingenie-

ra tisular. Muchas enermedades

son consecuencia de malunciones

celulares o destruccin de tejidos.

Uno de los remedios, en casos muy

graves, es el transplante. Las clu-

las madre pluripotentes estimula-

das a desarrollarse como clulas

especializadas, orecen recuente-

mente la posibilidad de reempla-zar clulas y tejidos daados. As

se podrn emplear para casos de

Parkinson y Alzheimer, lesiones

medulares, quemaduras, lesiones

de corazn o cerebrales, diabetes,

osteoporosis y artritis reumatoide.

Dos ejemplos de aplicaciones

Segn public Science Abril de

2000, a dos bebs que nacieroncon un deecto gentico que les

ocasionaba severa inmunode-

ciencia, les extrajeron clulas

madre de mdula sea. Se culti-

varon las clulas, se reemplaz el

gen deectuoso y se transrieron

de nuevo a los nios. Este experi-

mento, en el que se emplearon c-

lulas madre de los propios bebs,

constituy el primer xito de cu-

racin mediante terapia gentica.

Un trabajo de la Universidad

Johns Hopkins, en Baltimore,

presentado durante el encuentro

anual de la Sociedad Americana

de Neurociencia explicaba que

la inyeccin de clulas madre en

el lquido cealorraqudeo de los

animales, lograba devolver el mo-

vimiento a unos roedores con pa-

rlisis. Los expertos introdujeronclulas madre neuronales en los

roedores paralizados por un virus

que ataca especcamente a las

neuronas motoras y comprobaron

que el 50 por ciento recuperaba la

habilidad de apoyar las plantas de

una o de dos de sus patas traseras.

Las investigaciones son muy pro-

metedoras y avanzan muy rpi-

damente, pero queda mucho porhacer para llegar a aplicaciones

clnicas reales. Todava alta por

conocer los mecanismos que per-

miten la especializacin de las c-

lulas madre humanas para obte-

ner tejidos especializados vlidos

para el transplante.

Recientemente han sido utiliza-

das las clulas madre encontradas

en la sangre del cordn umbilicalpara tratar pacientes con cn-

cer. Durante la quimioterapia,

la mayora de las clulas en cre-

cimiento mueren por los agentes

citotxicos. El eecto secundario

de la quimioterapia es lo que los

trasplantes de clulas madre tra-

tan de revertir; la sustancia que se

encuentra sana dentro del hueso

del paciente, el tutano, es rempla-

zada por aqullas perdidas en el

tratamiento. En todos los actuales

tratamientos de clulas madre, ob-tener clulas madre de un donan-

te con el mismo tipo de sangre es

preerible a usar las del paciente

mismo. Solo si (siempre como lti-

mo recurso y si no se encontr un

donante con el mismo tipo de san-

gre) es necesario para el paciente

usar su propias clulas madre y si

el paciente no tiene guardada su

propia coleccin de clulas madre

(sangre del cordn umbilical), en-tonces la sustancia contenedora

en los huesos ser obtenida antes

de la quimioterapia, y re-inyecta-

da despus.

El trasplante de clulas madre he-

matopoyticas se ha usado desde

hace 50 aos con xito para tratar

mltiples enermedades: talase-

mias, anemia alciorme, anemia

de Fanconi, errores congnitos delmetabolismo, anemia aplsica gra-

ve, inmunodeciencias combinadas

graves... Tambin han sido emplea-

das para el tratamiento de tumores:

leucemias agudas mieloides y lin-

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oides, leucemias crnicas mieloi-

des, mielodisplasias, linomas, mie-

lomas, tumores slidos de rion,

mama, ovario y neuroblastoma...

Esto se consigue mediante el tras-

plante de mdula sea. La mdula

sea contiene las clulas madreprecursoras de las clulas sangu-

neas y linticas. Se sola sacar

del hueso de la cadera, pero ac-

tualmente se est sacando de la

sangre peririca tras tratamiento

con actores estimulantes del cre-

cimiento. El xito del trasplante

de mdula, al igual que en cual-

quier otro trasplante, depende

de la compatibilidad HLA. Pero

adems de poder producirse re-chazo del individuo al tejido tras-

plantado, el trasplante de mdula

sea presenta la particularidad de

que tambin puede darse en sen-

tido inverso, rechazo del tejido

trasplantado al individuo.

Sin embargo el rechazo GVHD

puede presentar una ventaja y ser

de inters como inmunoterapia,

ya que puede reconocer a las clu-las malignas con las que compite

como extraas y permitir una re-

misin ms rpida de la leucemia.

Tras destruir la mdula por radia-

cin o quimioterapia se realiza el

trasplante. A las dos semanas apa-

recen nuevas clulas sanguneas,

y tras varios meses (autlogos) o

ms de un ao se restituye la un-

cin inmune. Tambin es posibleel empleo de clulas madre de cor-

dn con la misma nalidad.

La clula

Todos los organismos vivosestn compuestos por unida-des biolgicas, llamadas clu-

las, que constituyen en su con-junto el cuerpo de un ser vivo.

Las clulas se agrupan en teji-dos, que a su vez constituyenel cuerpo. La clula constituyeun nivel biolgico clave e in-sustituible para la vida, tantopara los seres vivos superiorescomo ineriores:

La clula se puede asemejar a un globo lleno de agua. El globo serala membrana celular, que engloba un contenido lquido, el citoplas-ma. Flotando en este citoplasma encontramos varias estructuras.Por un lado los orgnulos u organelas (mitocondrias, retculo en-doplasmtico, ribosomas...) que son los encargados de realizar granparte de las unciones celulares nutricin, obtencin de energa.Por otro lado, y tambin fotando en el citoplasma, tenemos al n-cleo rodeado por su propia membrana nuclear. En el interior delncleo se encuentran el DNA (cido desoxirribonucleico). El DNAse organiza ormando los cromosomas, que como sabemos contie-

nen la inormacin gentica de esa clula. El ser humano tiene su in-ormacin gentica organizada en 23 pares de cromosomas, 46 entotal. El ser humano (al igual que el resto de los mameros) tieneen el ncleo de todas las clulas de su cuerpo la misma inormacingentica, agrupada en los 46 cromosomas.

Ms informacin 49

Clulas madre y sus aplicaciones en la Medicina

TIPOS DE CLULAS

Clulas somticas: Constituyen la mayora de las clulas denuestro cuerpo. Contienen toda la inormacin gentica de un

individuo, organizada en 23 pares de cromosomas, 23 proceden-tes de la madre (vulo) y 23 del padre (espermatozoide) que seunieron en la ecundacin. Se las denomina clulas diploide: 2ncromosomas, 2x23 cromosomas.

Clulas germinales, sexuales, gametos: Estas clulas estn si-tuadas en la gnadas de los aparatos reproductores emenino y mas-culino. Los gametos contienen la mitad de la inormacin gentica deun individuo: 23 cromosomas. Se dice que son clulas haploide: n cro-mosomas, 23 cromosomas. Estas clulas necesitan unirse al gameto

complementario (ecundacin), para completar as la inormacinpara dar lugar a un individuo humano completo. Los gametos son dos:-varn: espermatozoides, que se orman en el testculo. -mujer:vulo, que se orma en el ovario.

Controversia sobre las clulas

madre

La controversia sobre las clulas

madre es el debate tico sobre las

investigaciones de la creacin,

uso y destruccin de las clulas

madres embrionarias. La opo-sicin a las investigaciones dice

que esta prctica puede llevar a

la clonacin y undamentalmen-

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te a la desvalorizacin de la vida

humana. Contrariamente, las in-

vestigaciones mdicas opinan que

es necesario proceder con las in-

vestigaciones de las clulas madre

embrionarias porque las tecno-

logas resultantes podran tener

un gran potencial mdico, y queel exceso embrionario creado por

la ertilizacin in vitro puede ser

donado para las investigaciones.

Esto en cambio, produjo confic-

tos con el movimiento Pro-Lie

(Pro-Vida), quienes adjudican la

proteccin de embriones huma-

nos. El constante debate ha hecho

que autoridades de todo el mun-

do busquen regularidad en los

trabajos y marquen el hecho deque las investigaciones de las c-

lulas madre embrionarias repre-

sentan un desao tico y social.

De acuerdo con muchas religio-

nes y sistemas ticos, la vida co-

mienza en la ecundacin. Segn

sus argumentos, cualquier medi-

da intencional para detener el de-

sarrollo despus de la concepcin

se considera como la destruccinde una vida humana. Otros crti-

cos no tienen un problema moral

con la investigacin con clulas

madre, pero tienen miedo de un

precedente para la experimenta-

cin humana. Algunos crticos

apoyan la idea de la investiga-

cin, pero quieren que se impon-

gan estrictas normas legales que

impidan la experimentacin ge-

ntica, como la clonacin y quegaranticen que los embriones

slo se obtengan a travs de uen-

tes apropiadas. Prevenir que la in-

vestigacin con clulas madre se

convierta en una pendiente resba-

ladiza hacia experimentos genti-

cos humanos es considerado por

la mayora de la sociedad un pun-

to importante en la controversia

de las clulas madre.

Dentro de la comunidad mdi-

ca, existen dierentes posturas,

entre ellas que los blastocitos o

embriones son organismos vivos

que dentro de 9 meses sern sereshumanos con derechos, por esto,

no es tico destruir el blastocito o

embrin para obtener las clulas

madre, mientras que otros con-

sideran que en la edad temprana

de un embrin lo que se tiene es

un brote de clulas con su masa

interna.

Adems de los problemas ticos

que conlleva la destruccin delblastocito, tambin se encuentra

antitico el hecho de que se nece-

siten una cantidad alta de vulos

para la creacin de embriones,

que sern destruidos luego, y

cmo se obtienen esos vulos. La

donante de vulos es tratada pri-

mero con algunas drogas y hor-

monas para que sta cree muchos

vulos que sern donados. Estas

drogas pueden traer problemasde salud lo cual es antitico hacer

dao a un paciente con conoci-

miento.

Ms informacin50

| INFORME

Puntos de vista

Los debates han motivado al mo-

vimiento Pro-Lie, que se preocu-

pa por los derechos y el estado de

un embrin como un humano de

temprana edad. Este movimiento

cree que las investigaciones rela-cionadas con las clulas madre,

instrumentaliza y viola lo que lla-

man la santicidad de la vida y de-

beran ser consideradas como un

asesinato. Las ideas undamenta-

les de aquellos que se oponen a

estas investigaciones son la deen-

sa de lo que llaman inviolabilidad

de la vida humana y que la vida

humana empezara cuando un

espermatozoide ertiliza un vulopara ormar una sola clula.

Una parte de las investigaciones

usa embriones que ueron crea-

dos pero no usados en la ertili-

zacin invitro para derivar una

nueva lnea de clulas madre. La

mayora de estos embriones tien-

de a ser destruida, o guardada

por grandes perodos, pasando

su tiempo de vida. Solamente enEstados Unidos, se ha estimado

alrededor de 400.000 embriones

en este estado.

Las investigaciones mdicas se-

alan que las clulas madre tie-

nen el potencial para alterar dra-

mticamente el acercamiento a

la comprensin y tratamiento de

enermedades, y para aliviar su-

rimiento. En el uturo, la mayo-ra de las investigaciones mdicas

anticipan el uso de tecnologas

derivadas de las investigaciones

de clulas madre para tratar una

variedad de enermedades. Heri-

das en la espina dorsal y el Par-

kinson son dos ejemplos que han

sido reconocidos por personas

amosas (por ahora, Christopher

Reeve y Michael J. Fox).

En agosto de 2000, el Instituto

Nacional de Salud de Estados

Unidos dijo:

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...Investigaciones alrededor de

clulas madres pluripotentes

prometen nuevos tratamientos y

posibles curas para muchas debi-

litantes enermedades y heridas,

incluyendo las enermedades de

Parkinson, diabetes, problemas

del corazn, escoliosis mltiple,quemaduras y heridas en la es-

pina dorsal. La NIH cree que el

potencial mdico de las clulas

madre pluripotentes benecia-

ran a las tecnologas y estarn de

acuerdo a los estndares ticos.

Recientemente, investigaciones

en Advanced Cell Technology

(Tecnologa Celular Avanzada)

en Woecester, Mass; lograron ob-tener clulas madre de un ratn

sin matar a los embriones. Si esta

tcnica se mejora ser posible eli-

minar algunos de los problemas

ticos relacionados con las inves-

tigaciones embrionarias de clu-

las madre.

En el 2007 tambin se descubri

otra tcnica gracias a los equipos

de investigaciones de EstadosUnidos y Japn. Se reprogra-

man las clulas de la piel hu-

mana para uncionar ms como

clulas embrionarias cuando se

les introduce un virus. Extraer

y clonar clulas madres es caro

y complejo, pero el nuevo mto-

do de reprogramacin es mucho

ms barato. Sin embargo, la tc-

nica puede alterar el ADN de las

nuevas clulas madre, resultan-do en una daada y cancergena

piel.

En el 2007 se empez a trabajar

con clulas madre pluripotentes

inducidas (CPMI) mediante

la manipulacin de slo cuatro

genes; ms tarde, se ha consegui-

do reducir el nmero a slo dos

de esos cuatro genes; e incluso,

con slo introducir en la clulalas cuatro protenas codicadas

por los cuatro genes. El proce-

so consiste en extraer una clula

del paciente a tratar, manipular

dichos 4 2 genes o introducirle

las cuatro protenas codicadas

por esos cuatro genes, cultivar-las, e introducirlas en el paciente

o provocar su dierenciacin ha-

cia el tipo celular que se necesite

(uno o varios, ya que las clulas

madre as creadas se comportan

como clulas embrionarias). An

no hay experiencia en humanos yest por resolver el pequeo pero

cierto riesgo comprobado de tu-

mores.

Clulas madre y clonacinen algunos pases

La clonacin teraputica/embrionaria va muy de la mano coneste tema. Sin embargo existen pases que se oponen a ambas

clonaciones o solo una o ninguna. Tambin se oponen a la expe-rimentacin con clulas madre. Por ejemplo: Unin Europea: s lneas celulares embrionarias/no clonacinteraputica. US: legal la creacin de lneas celulares pero sin fondos delgobierno/la legalidad de la clonacin teraputica depende delestado en que se encuentre. Reino Unido: s lneas celulares embrionarias/s a la clonacinteraputica. Suecia: s lneas celulares embrionarias/clonacin teraputica

legal. Israel: s lneas celulares embrionarias/clonacin tera-putica legal. China: legal lneas celulares embrionarias/legal clonacinteraputica. Brasil: lneas celulares embrionarias legales de embrionescreados por ertilizacin in-vitro con 3 aos de edad/no legal laclonacin teraputica. Korea del Sur: s lneas celulares embrionarias/permitido conautorizacin del Ministro de salud del pas. Singapur: lneas celulares embrionarias legal si el blastocito es

destruido 14 das luego de la ecundacin/clonacin teraputicalegal. Australia: s lneas celulares embrionarias/no clonacin tera-putica.

En Estados Unidos, a partir del 1 de agosto de 2001 no se uti-lizarn ondos gubernamentales para las investigaciones de lasclulas madre embrionarias; adems a partir de ese momentosolo se utilizarn las lneas celulares pre-existentes antes del 1de agosto de 2001, fue un aseveracin hecha por Bush en unaconferencia de prensa. A pesar de que Bush tom esta postura,no se opuso a que instituciones privadas experimentaran conclulas madre embrionarias. Es por esto que surgi la proposi-cin 71 en noviembre del 2004 en Caliornia, donde autoriza acrear el Institute for Regenerative Medicine en California porun periodo de 10 aos.

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Clulas madre y sus aplicaciones en la Medicina