domingo, 23 de enero de 2011

Lectura 13: Las prodigiosas células madre

A fines de 1998, dos grupos de investigadores obtuvieron casi simultáneamente, pero valiéndose de métodos distintos, las primeras células madre humanas. También conocidas como stem cells, éstas tienen la virtud natural de transformarse en cualquiera de las 200 variedades celulares que integran nuestro organismo. Uno de los equipos, liderado por el doctor James Thomas, de la Universidad de Wisconsin, aisló las células madre directamente del interior de un blastocito, es decir, un embrión precoz en fase anterior a su implantación en la mucosa uterina. Por su parte, el obstetra John Gearhart y sus colegas de la Universidad Johns Hopkins las extrajeron del tejido fetal de mujeres embarazadas.

La habilidad que tienen las stem cells de diferenciarse en células nerviosas, pulmonares, hepáticas, sanguíneas, cardíacas o cartilaginosas las convierte en objeto de interés para la biomedicina. A estas transformistas se les atribuye el poder de recrear nuevos tejidos y órganos, aunque estén dañados o sean defectuosos. Las posibles aplicaciones terapéuticas son patentes: la producción de órganos completos, como el riñón y el corazón; el trasplante de células pancreáticas para curar la diabetes; la regeneración del tejido nervioso destruido por las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson; y la eliminación de determinados tipos de cáncer. Incluso algunas mentes imaginativas han llegado a proponer que podría detenerse el envejecimiento mediante la aplicación, cada 10 años, de células madre con fines regenerativos.

2 - Limitaciones éticas

¿Pero qué son las células madre? ¿Cuáles son realmente sus posibilidades terapéuticas? ¿Es lícito el uso de embriones humanos para obtenerlas? ¿Son éstos los únicos proveedores? Las stem cells suscitan sueños y pesadillas. Para empezar, no resulta fácil definir qué es una célula madre. Para los profanos, la idea más importante es que estas células están indiferenciadas, es decir, que todavía no se han especializado; que pueden auto renovarse y que, ante determinadas señales aún poco conocidas, se especializan para realizar una función concreta. Este concepto se aplica en muchas situaciones en medicina y biología. Por ejemplo, los tumores nacen de una única célula madre que, en muchos procesos cancerosos, da origen a diferentes tipos celulares. Un ejemplo extremo de este fenómeno es un tipo de cáncer testicular conocido como teratoma o teratocarcinoma. En ratones, los científicos pueden provocar este tumor simplemente tomando un puñado de células testiculares normales y cambiándolas de lugar.

Esta capacidad transformista surge en el mismo huevo fecundado o zigoto. Los biólogos dicen de éste que es una célula madre totipotencial, ya que da origen a todas las células que integran el organismo, incluidas aquellas que no forman parte del embrión, como es el caso de la placenta. Sin embargo, durante el desarrollo embrionario, la capacidad de las stem cells para diferenciarse queda, poco a poco, limitada. Por ejemplo, las stem cells del cerebro dan lugar en último extremo a los diferentes tipos de neuronas y células no neuronales del sistema nervioso.

3 - Eficaces contra la leucemia

Estudios en ratones indican que es precisamente en las primeras etapas del crecimiento embrionario cuando surge un tipo de células madre llamadas ES, que son capaces de diferenciarse en una gran variedad de estirpes celulares. Las ES pueden ser extraídas y cultivadas en laboratorio. Los científicos han comprobado que, cuando éstas son devueltas a un embrión, contribuyen activamente en la formación de todos los tejidos, incluidos los de la línea germinal. Los expertos denominan a estas células pluripotenciales. En las fases tardías del desarrollo hacen acto de presencia otro tipo de células madre llamadas stem cells germinales o EG, que también son pluripotenciales.

Para curar la ceguera de esta pareja de ratones, Michael Young, del Schepen Eye Institute of Massachusetts, trasplantó con éxito células madre cerebrales en la retina lesionada, (foto derecha) de estos roedores.

Tanto las ES como las EG están presentes en los embriones humanos, pero las investigaciones en este sentido han avanzado muy lentamente, debido principalmente a los obstáculos bioéticos. Una vía alternativa para sortearlos podría venir de las células madre que persisten en los adultos. Desde hace tiempo, los oncólogos utilizan las células madre hematopoyéticas, que se localizan en el tejido sanguíneo, para el trasplante de médula ósea, una terapia para combatir eficazmente la leucemia.

4 - También entrañan riesgos

Recientemente, los científicos descubrieron la existencia de células madre al menos en dos regiones concretas del cerebro adulto. Nos referimos al hipocampo y el bulbo olfativo.

Cultivadas en el laboratorio, estas células pluripotenciales pueden diferenciarse fácilmente en distintos tipos de células nerviosas: neuronas, oligodendrocitos y astrocitos. Esta línea de investigación supone una prometedora esperanza para el tratamiento de las lesiones medulares, esclerosis múltiple y las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson. Así es, el cultivo de stem cells embrionarias podría generar los oligodendrocitos que necesitan los pacientes afectados por esclerosis o las neuronas que mueren en el cerebro de los enfermos de Parkinson.

El potencial terapéutico de las células madre es sobrecogedor. Sin ir más lejos, el pasado mes de febrero, el profesor Paul Sanberg, de la Universidad de Florida del Sur, anunció que las células madre extraídas del cordón umbilical podrían utilizarse para reparar las lesiones neurológicas causadas por el infarto cerebral. Los ensayos en ratas resultaron exitosos. Ahora habrá que ver si esta terapia celular funciona en humanos.

Como ya se ha mencionado, la ciencia sabe muy poco sobre las stem cells humanas. Su uso terapéutico no está exento de peligros: las ES de ratón son cancerígenas, pues se transforman en teratoma, un tumor epitelial, cuando se inyectan en un ejemplar adulto.

¿Ocurre lo mismo en humanos? Es más, ¿podrán los científicos forzar a nuestras ES a diferenciarse en la estirpe deseada? ¿Conseguirán que todas las células madre de un cultivo se diferencien en células pulmonares o renales? El tiempo lo dirá.

Actividad:
  1. ¿Con qué otro nombre se conoce a las células madre humanas?
  2. ¿Qué virtud natural tienen las llamadas células madre o stem cells?
  3. ¿Qué es un blastocito?
  4. Nombre los dos tejidos de los cuales se han extraído células madre
  5. ¿Qué habilidad convierte a las células madre en objeto de interés para la biomedicina?
  6. ¿Qué poder se les atribuye a las células madre?
  7. Nombre todas las posibles aplicaciones terapéuticas de las células madre
  8. Para los profanos, ¿Cuál es la idea más importante acerca de las células madre?
  9. ¿De donde nacen los tumores? De un ejemplo
  10. ¿Dónde nace la capacidad transformista de las células madre?
  11. ¿Qué es una célula madre totipotencial?
  12. ¿Qué pasa con la capacidad de las células madre durante el desarrollo embrionario? Dé un ejemplo
  13. ¿En que momento surgen las células madre llamadas ES?
  14. ¿De que son capaces las células ES?
  15. ¿En que contribuyen las células ES, una vez son devueltas a un embrión?
  16. ¿En que momento, hacen acto de presencia las células EG?
  17. ¿Que otro nombre reciben las células ES y EG?
  18. ¿Dónde se localizan las células madre hematopoyéticas? ¿Para que se utilizan? ¿Qué enfermedad ayudan a combatir?
  19. ¿En qué regiones del cerebro adulto, descubrieron los científicos, la existencia de células madre?
  20. ¿La investigación de células madre supone una prometedora esperanza, para el tratamiento de que enfermedades?
  21. ¿De donde pueden extraerse células para tratar los daños producidos por un infarto cerebral?
  22. ¿Qué pasa con las células ES de ratón cuando se inyectan en un ejemplar adulto?
  23. Según la gráfica de la página 2, ¿Cómo se ha logrado curar la ceguera en ratones?
  24. ¿Cuáles son los tres interrogantes que aún deben resolver los científicos respecto a la aplicación terapéutica de células madre?
  25. ¿Qué piensa usted de este tipo de investigaciones? Sustente su respuesta en 10 renglones.

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