células madre (jal)
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JAL-CBMSO-UAM-CSIC CÉLULAS MADRE
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CÉLULAS MADRE
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Algunas preguntas…
¿Qué son las células madre?
¿Por qué tanta polémica?
¿Cuántos tipos hay?
¿Para qué sirven?
¿Qué potencial terapéutico tienen?
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El término “Célula Madre” es
incorrecto…
El término inglés es “Stem Cells”
(CÉLULAS TRONCO)
Células Troncales o Tronco.
PLURIPOTENTES
Ha trascendido socialmente el término
Célula Madre y a ellas nos
referiremos…
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Su naturaleza…
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¿Qué son las células madre?
Son un grupo celular que se distingue por 3 características:
Pueden dividirse dando nuevas copias de sí mismas…
Pueden diferenciarse en otros tipos celulares…
Pueden acabar colonizando y originando nuevos tejidos…
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Células ES
(Embrionarias)
Procedentes de la Masa Celular Interna de la blástula…
Diferenciación a cualquier tipo de tejido…
Se obtienen de embriones sobrantes…
Tipos principales de células madre
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Método iniciado por Evans y
Kaufman en 1981…
En cultivo, las ES se
mantienen con distintos
factores inhibitorios…
Originar hasta 200 tipos
celulares diferentes…
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Tejidos obtenidos a partir de células ES:
Endotelial
Hematopoyético
Osteoclastos
Adipocitos
Muscular
Neuronal
Epidérmico
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Células AS (Adultas)
Presentes en muchos tejidos adultos…
Implicadas en regeneración de tejido dañado…
Tipos principales de células madre
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Tienen gran plasticidad,
pero…
Son MULTIPOTENTES ó
UNIPOTENTES…
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Diferenciación de células AS…
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Pelo; Córnea; Dientes…
Desde folículo piloso
Desde dientes de leche…
Otros…
Desde mucosa bucal
Diferenciación de células AS…
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Incógnitas sobre las células AS:
¿Cuántos tipos existen?
¿En qué tejidos se encuentran?
¿Cuáles son las fuentes principales?
¿Qué señales regulan su proliferación y diferenciación?
¿Existirá algún tipo capaz de generar por sí sola
cualquier órgano o tejido?
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Células madre:
Sus aplicaciones…
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Principales aplicaciones de las células madre
Terapia celular:
Terapia celular previa
modificación genética…
Clonación-transgenización:
Clonación terapéutica:
iPS, por supuesto…
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“Estamos intentando correr
antes de aprender a gatear
correctamente”…
Juan Carlos Izpisúa, Director del Centro de Investigación en
Medicina Regenerativa de Barcelona,
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Aspectos a superar:
Dirigirlas hacia el tejido necesitado
Inserción en el tejido dañado
Supervivencia
Integración con el tejido circundante
Impedir daño en el tejido receptor
Impedir la transformación celular
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Mediante técnicas de microarrays, entre otras, genes
con nombres tan poco atractivos como hes-1, hif,
Nanog, fox D3, oct4, eras, rex1, utf1, Pax3, piwi,
pumilio o bam están emergiendo del anonimato como
reguladores, activadores o inhibidores de los procesos
moleculares de las células madre
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Logros en modelos animales con células AS
AS del mesencéfalo productoras de
dopamina curan ratas parkinsonianas…
AS de páncreas generan islotes de
Langerhans productores de insulina…
HS diferenciadas a células epiteliales
de intestinos, piel o pulmón…
AS neuronales han curado ratones con
Esclerosis Múltiple…
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Ensayos clínicos en Fase III contra fístulas perianales (células mesenquimales de lipoaspirado). UAM-Cellerix
Ensayos en humanos con células de médula ósea para tratamientos de ELA. UMH-CSIC
Nuevas células de sangre de cordón umbilical con características reguladoras de linfocitos T: CD4/CD25/CD45RA que coexpresan el factor FOXP3
En humanos…
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tratamiento de la pseudoartrosis con células madre de médula ósea
LUIS OROZCO DELCLÓS, INSTITUTO DE TERAPIA REGENERATIVA TISULAR. BARCELONA
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Y además…
Se han obtenido espermatozoides y óvulos a partir de células madre…
Con trozos de coral y biocerámicas como estructura base, se intenta obtener tejidos tridimensionales…
La nanotecnología guiará la diferenciación de células madre…
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GRUPOS ESPAÑOLES CON
ENSAYOS AVANZADOS:
En Madrid están los de la Paz con Damián
García Olmo y de Jesús Vaquero con los
lesionados medulares (Cátedra de neurocirugía de
Complutense).
En Salamanca, el grupo del Hospital Clínico con
Juan Blanco (traumatólogo) en disco, hueso, etc.
En Teknon de Barcelona, el grupo de Lluís
Orozco (traumatología) y que tienen un estudio
multicéntrico con el Hospital Clínico referente al
tema MSC alogénicas y artrosis y con centros de
Valladolid para producción celular…
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otras opciones biotecnológicas…
Clonación y transgénesis de
animales
Granjas farmacéuticas con
cabras, ovejas, vacas o
cerdos…
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Algunos de los mamíferos clonados hasta el
momento (oveja, vaca, ratón, cabra, cerdo, gato,
conejo, mula, caballo, rata, perro, lobo...)
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CLONACIÓN TERAPÉUTICA
Tejido histocompatible…
Abundante…
Compatible con Terapia
génica…
Prohibida en casi todos los
países…
Permitida en España…
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Pero aparecen nuevas opciones…
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Takahashi … Yamanaka (Kioto). Cell. 2007
SOX2, KLF4, OCT3/4 y C-MYC
Yu… Thomson (Wisconsin). Science. 2007
OCT4, SOX2, NANOG y LIN28
induced Pluripotent Stem cells
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HITO DEL 2010 POR SCIENCE:
L. Warren et al., "Highly Efficient Reprogramming to Pluripotency and Directed
Differentiation of Human Cells with Synthetic Modified mRNA," Cell Stem Cell 7, 618 (2010).
Las células pueden
transdiferenciarse sin pasar
por el estado Pluripotente.
Insertando RNA sintético
que codifique un gen clave
de músculo, por ejemplo,
los fibroblastos o iPS
podían transdiferenciarse a
célula muscular…
RiPSCs (RNA-iPS
cells)
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Células de piel reprogramadas mantenían zonas de epigenética
iguales a las de su origen epitelial, diferentes de las pluripotentes en
las que se habían convertido
Febrero 2011
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“Vale más actuar a
riesgo de arrepentirse
que arrepentirse de no
haber actuado”…
Giovanni Boccaccio. Escritor italiano
(1313-1375)
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Lo que suscitan…
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“La preocupación con la que la sociedad
esté viendo una aplicación científica
puede acabar necesitando el
posicionamiento de los poderes públicos
y, por tanto, acabar convirtiéndose en
una cuestión política”
Dr. Pere Puigdomènech
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Aspectos éticos y legales
Ley de Técnicas de Reproducción Asistida
Investigación con embriones congelados sobrantes (más de 5 años)…
Inglaterra permisiva. Alemania restrictiva…
La iglesia, en contra…
El Comité ético-científico a favor…
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Aspectos éticos y legales
2006. Aprobación en el Congreso de la ley de reproducción asistida (Ley 14/2006 26 de mayo de 2006).
Regulación de la donación de embriones…
2006-07. Nueva ley de investigación en biomedicina que regula el empleo de embriones en ciencia y la Clonación Terapéutica.
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Aspectos éticos y legales
2006. Aprobación en el Congreso de la nueva ley de reproducción asistida (Ley 14/2006 26 de mayo de 2006).
Naturaleza del preembrión: “embrión in vitro constituido por el grupo de células resultantes de la división progresiva del ovocito desde que es fecundado hasta 14 días más tarde”.
El término “individuo” o “humano” no consta en la mayoría de las legislaciones internacionales
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Aspectos éticos y legales
2006. Aprobación en el Congreso de la nueva ley de reproducción asistida (Ley 14/2006 26 de mayo de 2006).
Clonación reproductiva: Claramente prohibida en todos los países en donde existe legislación al respecto.
Fecundación con fines experimentales: PROHIBIDA. Entonces…
Con la Ley de Biociencia, la transferencia nuclear ¿no la conculca?
¡No!, puesto que NO HAY FECUNDACIÓN.
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Aspectos éticos y legales
2006. Aprobación en el Congreso de la nueva ley de reproducción asistida (Ley 14/2006 26 de mayo de 2006).
Diagnóstico preimplatacional: tras estudio pormenorizado de cada caso, “la selección de embriones libres de enfermedades hereditarias graves y no susceptibles de tratamiento curativo posnatal”.
La actual ley permitirá la selección de histocompatibilidad para tratar enfermedades de terceros. Comisión Nacional de Reproducción Humana Asistida.
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17/03/2011 BRCA1
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Aspectos éticos y legales
2006. Aprobación en el Congreso de la nueva ley de reproducción asistida (Ley 14/2006 26 de mayo de 2006).
El 4º supuesto del artículo 11.4: El Artículo 11, en su
punto 4, habla de los diferentes destinos posibles que podrán darse a los preembriones crioconservados.
Las tres primeras opciones ofrecen la posibilidad de mantener los embriones para una futura utilización de la misma donante, cederlos a otras parejas o donarlos a la ciencia.
4ª opción la ley propone simplemente “cesar la conservación de los preembriones sin otra utilización”, esto es, dejarlos morir.
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“La obtención de las células AS puede
realizarse, fundamentalmente, aislándolas
del tejido apropiado de un ser humano
adulto, incluso fallecido, mientras que para
la obtención de las células ES se requiere
destruir un blastocisto”
SEBBM 134. 2002
CORAZÓN DE LA POLÉMICA
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Y mientras tanto…
El doctor Woo Suk Hwang y su equipo
de la Universidad de Seúl publicaron, en
Science, la clonación de embriones
humanos. 2004
FRAUDE
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Preguntas para la reflexión…
¿A partir de cuándo un ser humano es un ser humano?
¿Es lícito crear embriones a partir de seres adultos con fines terapéuticos?
¿Se deben considerar los criterios de la iglesia en estas cuestiones?
¿Investigación con sólo embriones sobrantes?
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¿Permanecerán, las iPS, por mucho tiempo,
libres de reticencias… filósofo-religiosas?
Michael J. Boland, Jennifer L. Hazen, Kristopher L.
Nazor, Alberto R. Rodriguez, Wesley Gifford, Greg
Martin, Sergey Kupriyanov & Kristin K. Baldwin. 2009.
Adult mice generated from induced pluripotent stem
cells. Nature.
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“La Ciencia es imparable,
a pesar de la religión”…
Severo Ochoa.
Premio Nobel.
C. Toral
Óleo/Lienzo
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Otros tipos de células madre…
Fetales, de abortos naturales. Menos
pluripotentes que las ES…
De cordón umbilical…
Germinales embrionarias. Línea de
producción de espermatozoides y
óvulos…
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¿Bancos públicos o… privados?
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¿Por qué usar células de sangre de cordón umbilical (SCU)?
El trasplante con células madre del Cordón Umbilical es hoy en día un tratamiento en más de 40 enfermedades graves (leucemias, linfomas, neuroblasmas, talasemia, etc).
Si no se han conservado las células madre del cordón umbilical es necesario encontrar donante compatible y esto puede ser tan difícil que un 50% de las personas que buscan no lo encuentran.
Pero la SCU también sirve para los familiares y de hecho, las posibilidades de éxito en trasplantes utilizando células de hermanos es del 63% frente a un 29% utilizando células de otras personas.
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Además de los tratamientos que se realizan hoy en día con la SCU, existen más de 500 líneas de investigación que abren nuevas posibilidades.
Hasta 100 ml (de media) de sangre por cordón.
Bajo riesgo de injerto contra huésped.
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El proceso dura unos 10 minutos tras el parto…
Indoloro, sin anestesia, sin peligro…
Tras separar el neonato, se inserta una aguja en el cordón para sacar la sangre que se deposita en una bolsa y se congela…
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Si se ha seleccionado el embrión, la SCU podría utilizarse para salvar a un hermano mayor enfermo…
Las células más apreciadas son las CD34+ (precursoras hematopoyéticas).
La dosis óptima (para el transplante) es sobre 20 millones de cells nucleadas por kilogramo de peso corporal.
Como media, un cordón contiene unos mil millones de células nucleadas…
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Las enfermedades que requieren hoy día un transplante de cordón umbilical son raras…
La Ley solo permite utilizar las células conservadas mientras estas sean viables (según la fuente consultada de 15 años hasta indefinidamente)...
Hoy por hoy difícilmente hay células suficientes de un único donante, incluso para él mismo… Aunque se está mejorando el rendimiento…
Hoy por hoy, se sigue avanzando más en células madre adultas…
No hay espacio público suficiente (¿Y necesidad?) para todos los cordones de los nacidos anualmente…
La ley española permite utilizar SCU de bancos privados (2000 euros la conservación) para terceras personas… (al contrario que otras leyes europeas o americanas..)
¿Que limitaciones tiene?
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Meduloblastoma en el cerebro Alba Ramírez 07/03/2011
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BREAKTHROUGH
OF THE YEAR
2012
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Conclusión…
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Las Células madre forman
parte de un futuro terapéutico
cada vez más cercano, pero…
Todavía queda mucho
por controlar…
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iPS AS SCU ES CT
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y sin embargo se mueve…
Galileo Galilei 22 junio 1633 ante el Santo Oficio
Líneas celulares: Oli-neu
Sin diferenciar Diferenciadas 7 días
José Antonio López
Raquel Bello-Morales
Antonio Jesús Crespillo
Beatriz García
Luis Ángel Dorado
Adelaida Etxaniz -2011-
David García -2009-
Marta Pérez -2009-
Adriana Cárdenas -2008-
COLABORACIONES
Enrique Tabarés –UAM-
Antonio Alcamí –CBMSO-
Covadonga Alonso –INIA-
Alberto Fraile –UCM-
Fernando de Castro –H. Parapléjicos Toledo-
Claude Krummenacher -U. Pennsylvania-
Agradecimientos
www.uam.es/ja.lopez
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2003. Ed. Hélice 2002. Ed. Sirius
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2004. Ed. Hélice 2006. Ed. Hélice
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2008. Ed. Sirius. 2ª Edición 2009. UCCUAM
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www.uam.es/ja.lopez
2012. TURPIAL 2009. RANF
