Células madre y medicina regenerativa

El cigoto es una célula que tiene el "potencial" de desarrollar un individuo completo. Esta célula se divide una y otra vez dando lugar a nuevas células que van diferenciándose progresivamente y acaban por especializarse adquiriendo una forma y una función particulares (se transformarán en células de la piel, del corazón...). A la vez que se especializan, las células pierden su potencial original y, en último término, la capacidad de dividirse.

El término células madre, o células troncales, se utiliza para referirse, en general, a células no especializadas. Estas células se caracterizan porque son capaces de:

• Multiplicarse durante largos períodos de tiempo y originar, a su vez, células no especializadas.
• Originar células que se diferencian y dan lugar a células especializadas.

1. Tipos de células madre

La célula madre por excelencia es el cigoto, capaz de originar todas las células de un nuevo individuo. Aunque esta capacidad disminuye progresivamente durante el desarrollo embrionario, sigue manteniéndose en mayor o menor medida en determinadas células. En función de su capacidad, las células madre se clasifican en:

• Totipotentes: Son células capaces de originar un individuo completo. Además del cigoto, las ocho primeras células que resultan de su división (blastocitos) siguen siendo totipotentes. Esto significa que si el grupo de células se divide en dos, cada grupo originará un individuo completo.
• Pluripotentes: No pueden originar un individuo completo pero mantienen la capacidad de originar todos y cada uno de los tipos celulares que lo forman. El conjunto de células incluidas en el interior del blastocito tardío son células madre pluripotentes.

   

• Multipotentes: Incluso en los adultos, existen algunas células que conservan una cierta capacidad de originar, no todos pero sí algunos, tipos de células; se las denomina células madre adultas, somáticas o células madre de tejidos. Por ejemplo, en la médula ósea existen células que se pueden transformar en glóbulos rojos, plaquetas y diferentes tipos de glóbulos blancos. Son células madre multipotentes.
• Oligopotentes: Algunas células madre adultas sólo pueden originar uno o unos pocos tipos de células. Se las denomina células madre oligopotentes (de oligo: escaso), como las células madre de la piel o del tejido nervioso.

2. La medicina regenerativa

Las enfermedades producidas por el funcionamiento anormal de determinadas células, tejidos u órganos sólo pueden curarse si éstos son reemplazados por otros funcionales y compatibles con el enfermo. La medicina regenerativa es una nueva rama biomédica que tiene por objeto fabricar un tejido u órgano funcional que reemplace al afectado. 

El conocimiento de las células madre y de las técnicas que permiten manipularlas ha abierto las puertas a nuevos tipos de terapias, como la terapia celular o la ingeniería de tejidos, que son la base de la medicina regenerativa. Las células madre que, al menos teóricamente, podrían utilizarse son:

• Células madre embrionarias, procedentes de embriones tempranos. Son las que tienen mayores posibilidades ya que son pluripotentes y pueden originar cualquier tipo de tejido.
• Células madre adultas (de tejidos). Se encuentran en todos los tejidos humanos, aunque no en la misma cantidad. Por ejemplo, hay muchas en el tejido epitelial pero muy pocas en el nervioso. Excepto las células de la médula ósea y las de la sangre del cordón umbilical, que son multipotentes, las células madre de tejidos son oligopotentes.
• Células pluripotentes inducidas (CPI). Aunque están en fase de investigación constituyen la esperanza más reciente. Son células adultas y especializadas que, tras ser sometidas a diferentes tratamientos, se desdiferencian y transforman de nuevo en células madre embrionarias pluripotentes.

3. Perspectivas de la medicina regenerativa

La medicina regenerativa puede suponer en el futuro la alternativa a la técnica actual de transplantes, pero quedan problemas por superar tanto de orden científico como ético.

La inmensa mayoría de los ensayos clínicos actuales se basa en células madre adultas, obtenidas de médula ósea o cordón umbilical, que se utilizan para tratar trastornos relacionados con la sangre, aunque también para reparar músculo cardíaco y corregir daños en válvulas y arterias. Pero las perspectivas futuras para las células madre son inmensas: desde la producción de células pancreáticas para curar la diabetes o de células cardíacas para reparar las zonas muertas tras un infarto, a la obtención de neuronas para tratar enfermedades neurodegenerativas, como el párkinson o el alzhéimer, o reparar lesiones medulares.

4. La receta de la "reprogramación"

A mediados de 2007, dos equipos científicos, uno japonés y otro estadounidense, lograron revertir el proceso de diferenciación celular. Los equipos de Shinya Yamanaka, de la Universidad de Kyoto, en Japón, y de James Thomson, de la Universidad de Wisconsin, en Estados Unidos, consiguieron obtener células madre "embrionarias" a partir de células somáticas de la piel. En ambos casos la "receta" utilizada fue similar.

El equipo de Yamanaka tomó células de la piel de una mujer de 36 años y de tejido conectivo de un hombre de 69, e introdujo en su interior cuatro genes que están implicados en el proceso de diferenciación celular. Para introducir estos genes en el interior de la célula utilizó como vector un retrovirus (un virus del tipo del VIH modificado). La acción de estos genes puso en marcha un mecanismo de programación que hizo regresar la célula a una fase equivalente a la embrionaria, por eso se las ha llamado células madre pluripotenciales inducidas. La célula ya diferenciada de la piel se convirtió así en una célula madre capaz de convertirse de nuevo, no ya en piel, sino en cualquiera de los otros 220 tipos de células que tiene el organismo.