Martín Tantaleán Del Águila
Especialista en Salud Pública
Medicina Reparadora y Células Madre[i]
En años recientes, uno de los avances más importantes en la medicina es el referido a la denominada Medicina Reparadora, basada principalmente en la manipulación de células madre, con la intención de regenerar tejidos lo que está generando gran discusión por los problemas éticos que plantea. Por ello hacemos una reseña de la situación actual del conocimiento en esta materia.
Medicina Reparadora
Tiene por finalidad regenerar células que se han dañado o no están cumpliendo adecuadamente su función, con el fin de que el órgano afectado se recupere y así tratar diversas enfermedades. A manera de ejemplo podemos citar la regeneración de células del corazón (miocardiocitos) luego de un infarto, de células productoras de insuina (células beta del páncreas) en pacientes con diabetes, o neuronas afectadas por el mal de Parkinson y la lista sigue creciendo. Para ello se requiere hacer “microtransplantes” de células, denominadas Madre que reemplacen a las afectadas.
¿Qué son las células madre y qué tipos hay?
Son células que tienen la capacidad de dividirse en forma indefinida, y que pueden transformarse en células que cumplen funciones especializadas tales como las células del corazón, cerebro, hígado, páncreas, etc.
En años recientes, uno de los avances más importantes en la medicina es el referido a la denominada Medicina Reparadora, basada principalmente en la manipulación de células madre, con la intención de regenerar tejidos lo que está generando gran discusión por los problemas éticos que plantea. Por ello hacemos una reseña de la situación actual del conocimiento en esta materia.
Medicina Reparadora
Tiene por finalidad regenerar células que se han dañado o no están cumpliendo adecuadamente su función, con el fin de que el órgano afectado se recupere y así tratar diversas enfermedades. A manera de ejemplo podemos citar la regeneración de células del corazón (miocardiocitos) luego de un infarto, de células productoras de insuina (células beta del páncreas) en pacientes con diabetes, o neuronas afectadas por el mal de Parkinson y la lista sigue creciendo. Para ello se requiere hacer “microtransplantes” de células, denominadas Madre que reemplacen a las afectadas.
¿Qué son las células madre y qué tipos hay?
Son células que tienen la capacidad de dividirse en forma indefinida, y que pueden transformarse en células que cumplen funciones especializadas tales como las células del corazón, cerebro, hígado, páncreas, etc.
Las células Madre, en función a su capacidad para producir diferentes tipos de células se clasifican en tres grandes grupos:
1. Cé
lulas Totipotenciales: tienen la capacidad de originar a un organismo adulto entero o cualquiera de los tipos celulares que lo conforman. El mejor ejemplo es el cigoto (óvulo recién fecundado) que, de un modo natural, da lugar al organismo adulto en su totalidad. Sin embargo, también son células totipotentes las células del embrión en sus primeras divisiones, si se separan, cada una de ellas dará lugar a un embrión y luego a un individuo distinto pero genéticamente idéntico y por ende del mismo sexo. Cuando esto ocurre de manera espontánea da lugar a los gemelos idénticos, en tanto que cuando se hace mediante una manipulación artificial, en el laboratorio, se denomina Paraclonación.2. Células Pluripotenciales: pueden transformarse en cualquier tipo celular del organismo al que pertenece; pero ya no son capaces de generar un organismo entero.
3. Células Multipotenciales: tienen la capacidad de dar lugar a distintos tipos celulares, pero no a todos. Por ejemplo: las células madre Hematopoyéticas, que se encuentran en la médula ósea, se dividen continuamente y generan los distintos tipos de células de la sangre (glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas).
Las células con mayor capacidad para regenerarse y generar otros tipos de células se dice que son más indiferenciadas (su aspecto no se parece mucho al de las células de los tejidos adultos) y menos especializadas en cumplir una función, en tanto que las células diferenciadas (más especializadas en cumplir una función) tienen menos capacidad de reproducirse y no pueden transformarse en células de otro tipo. En algunas enfermedades, como el cáncer, las células diferenciadas pueden “desdiferenciarse” (por ejemplo una célula hepática que pierde su aspecto característico) y dividirse sin parar (lo que facilita las diseminaciones o metástasis).
Las células con mayor capacidad para regenerarse y generar otros tipos de células se dice que son más indiferenciadas (su aspecto no se parece mucho al de las células de los tejidos adultos) y menos especializadas en cumplir una función, en tanto que las células diferenciadas (más especializadas en cumplir una función) tienen menos capacidad de reproducirse y no pueden transformarse en células de otro tipo. En algunas enfermedades, como el cáncer, las células diferenciadas pueden “desdiferenciarse” (por ejemplo una célula hepática que pierde su aspecto característico) y dividirse sin parar (lo que facilita las diseminaciones o metástasis).
Fuente de células madre y fuente del problema ético
En el aspecto técnico, la mayor dificultad estriba en poder hacer que una célula madre genere el tipo de tejido específico deseado, campo en el que hay muchos avances y no supone ningún dilema ético.
Lo delicado radica en la obtención de células madre que provienen de tres fuentes:
- De embriones: que permite obtener células totipotenciales. Actualmente se están obteniendo mediante procedimientos de clonación y a partir de embriones “sobrantes” de las fertilizaciones in vitro empleadas por parejas con problemas de fertilidad (implica la manipulación, utilización y destrucción del embrión, lo que genera dilemas éticos y controversias legales en los países donde está reconocido el derecho a la vida desde la concepción) y también se están obteniendo de tejidos fetales, productos de abortos[ii]. Adicionalmente, en los casos células madre embrionarias obtenidas de fertilización in vitro, está el problema de que pueden generar algún tipo de rechazo o problema inmunológico en el receptor (persona que recibe el implante de estas células madre). Otro problema que presentan es que por su gran capacidad de reproducirse y ser indiferenciadas, con frecuencia generan tumores en los experimentos con animales.
- Del cordón umbilical: se pueden obtener células pluripotenciales. Actualmente mediante congelación se pueden conservar viables por muchos años con la ventaja que por ser de la misma persona no hay problemas de rechazo.
- De adulto: son las células multipotenciales presentes, sino en todos, en la mayor parte de los tejidos tales como la piel, la médula ósea, la grasa, etc.
Células pluripotenciales a partir de tejido celular adulto[iii]
En la edición del 19 de diciembre 2008 ser reconoció este adelanto como el primero de la lista de los 10 más importantes avances científicos del año. Tomando células de la piel de adultos que padecen una variedad de enfermedades genéticas los científicos lograron transformarlas en células pluripotenciales que podrían ser utilizadas para poner a prueba posibles tratamientos o para reemplazar células dañadas de los pacientes. “Mediante la inserción de genes que retroceden el reloj del desarrollo celular, los investigadores están aprendiendo sobre las enfermedades y la biología de cómo una célula define su destino”.
Células Pluripotenciales Inducidas (IPS)
Como ya explicamos, n
ormalmente, una célula diferenciada (adulta) mantiene su identidad durante toda la vida y no puede generar otro tipo de células. En el 2006, Kazutoshi Takahashi y Shinya Yamanaka de la Universidad de Kyoto en Japón identificaron cuatro genes que al ser agregados y activados en células de ratón adulto podían reprogramarse en células pluripotenciales inducidas - inducidas porque su creación no había sido espontánea, pluripotenciales porque pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula que se encuentra en un embrión, feto u organismo maduro, por lo que se les conoce “IPS” por sus siglas en inglés (induced pluripotent stem cells).
Posteriormente, en el 2007, los investigadores engendraron células pluripotenciales inducidas de seres humanos luego de descubrir que los mismos cuatro genes que reprogramaban las células de ratón podían reprogramar también las células humanas.
Nuevo método para reprogramar células adultas (IPS)[iv]
El descubrimiento, hecho por el científico japonés Shinya Yamanaka, de que es posible “reprogramar” una célula somática para convertirla en pluripotente cambió el panorama de la investigación en células madre, haciendo prácticamente superfluos los esfuerzos aún infructuosos con las células embrionarias. Sin embargo, había importantes dificultades por superar. Primero, usar virus para insertar los genes resulta arriesgado, ya que su material genético puede contaminar el de las células programadoras y acabar causando anomalías impredecibles. Segundo, las iPS presentan, aunque al parecer en menor grado, la misma tendencia de las células madre embrionarias a generar tumores cuando se implantan en organismos adultos.
No obstante, las abundantes investigaciones están dando resultados y estos escollos se están empezando a superar. Así, ya se está logrando IPS sin integración viral[v],[vi],[vii] con lo que se espera que el riesgo de desarrollo tumoral se pueda superar.
Células madre adultas: éxito impecable[viii]
A decir de Alvaro Vásquez “Diariamente se demuestra la potencialidad curativa de tales células madre de tejidos adultos, las cuales no generan ninguna objeción ética puesto que respetan en todo momento la vida y la dignidad de la persona”.
En la edición del 19 de diciembre 2008 ser reconoció este adelanto como el primero de la lista de los 10 más importantes avances científicos del año. Tomando células de la piel de adultos que padecen una variedad de enfermedades genéticas los científicos lograron transformarlas en células pluripotenciales que podrían ser utilizadas para poner a prueba posibles tratamientos o para reemplazar células dañadas de los pacientes. “Mediante la inserción de genes que retroceden el reloj del desarrollo celular, los investigadores están aprendiendo sobre las enfermedades y la biología de cómo una célula define su destino”.
Células Pluripotenciales Inducidas (IPS)
Como ya explicamos, n
ormalmente, una célula diferenciada (adulta) mantiene su identidad durante toda la vida y no puede generar otro tipo de células. En el 2006, Kazutoshi Takahashi y Shinya Yamanaka de la Universidad de Kyoto en Japón identificaron cuatro genes que al ser agregados y activados en células de ratón adulto podían reprogramarse en células pluripotenciales inducidas - inducidas porque su creación no había sido espontánea, pluripotenciales porque pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula que se encuentra en un embrión, feto u organismo maduro, por lo que se les conoce “IPS” por sus siglas en inglés (induced pluripotent stem cells).Posteriormente, en el 2007, los investigadores engendraron células pluripotenciales inducidas de seres humanos luego de descubrir que los mismos cuatro genes que reprogramaban las células de ratón podían reprogramar también las células humanas.
Nuevo método para reprogramar células adultas (IPS)[iv]
El descubrimiento, hecho por el científico japonés Shinya Yamanaka, de que es posible “reprogramar” una célula somática para convertirla en pluripotente cambió el panorama de la investigación en células madre, haciendo prácticamente superfluos los esfuerzos aún infructuosos con las células embrionarias. Sin embargo, había importantes dificultades por superar. Primero, usar virus para insertar los genes resulta arriesgado, ya que su material genético puede contaminar el de las células programadoras y acabar causando anomalías impredecibles. Segundo, las iPS presentan, aunque al parecer en menor grado, la misma tendencia de las células madre embrionarias a generar tumores cuando se implantan en organismos adultos.
No obstante, las abundantes investigaciones están dando resultados y estos escollos se están empezando a superar. Así, ya se está logrando IPS sin integración viral[v],[vi],[vii] con lo que se espera que el riesgo de desarrollo tumoral se pueda superar.
Células madre adultas: éxito impecable[viii]
A decir de Alvaro Vásquez “Diariamente se demuestra la potencialidad curativa de tales células madre de tejidos adultos, las cuales no generan ninguna objeción ética puesto que respetan en todo momento la vida y la dignidad de la persona”.
Ciertamente son prometedores los avances. Científicos de Barcelona han logrado obtener células IPS a partir de células del cabello[ix], otro grupo ha tenido éxito en crear células productoras de insulina a partir de células adultas del páncreas[x].
Más aún, recientes investigaciones[xi] cuestionan algunas objeciones que se hacían al uso de células madre adultas en relación con la expresión de ciertos genes que se ha visto que si bien son importantes en las células madre embrionarias, no lo son en las adultas. Entretanto, no hay aún tratamientos exitosos con células madre embrionarias, mientas que con células adultas hay tratamientos muy prometedores en enfermedades diversas tales como Infarto Cerebral, Enfermedad de Parkinson, Esclerosis Múltiple, Esclerosis Lateral Amiotrófica[xii], Infartos cardíacos, Diabetes tipo 2, Regeneración de tejido hepático y renal y la lista sigue creciendo.
También en el Perú
Nos da gran satisfacción que, en nuestro país, un grupo de radiólogos e investigadores peruanos, liderados por el doctor Brazzini, vienen aplicando con éxito tratamiento con células madre adultas, en especial para la enfermedad de Parkinson, lo que les ha merecido un reconocimiento internacional por la Sociedad de Radiología Intervencionista en su reunión anual 2008[xiii].Reflexiones finales
En el momento actual del estado del conocimiento la balanza se inclina claramente a favor de la terapia con células madre adultas por el menor riesgo de rechazos, si son del mismo paciente, menor riesgo de tumores, un comportamiento más predecible y, lo más importante, sin enfretar el dilema ético de manipularse o eliminarse seres humano.
Paradójicamente, no obstante el avance y resultados con células madre adultas, cada vez más gobiernos están autorizando y destinando presupuestos del estado a la investigación con células madres embrionarias[xiv] e incluso en EEUU el presidente Obama a levantado la prohibición que, para este tipo de investigaciones, se estableció en el anterior gobierno[xv] y va a destinar fondos del estado para la investigación de líneas celulares provenientes del “exceso de embriones resultantes de los tratamientos por infertilidad que de otra forma tendrían que mantenerse almacenados o destruirse” (sic).
Cabe mencionar que también hay fuertes intereses económicos, derechos de patente y lucros desordenados alrededor de estos temas, por lo que en la mayor parte de países ya se están estableciendo algunas normas, haciéndose recomendaciones[xvi] y estableciéndose pautas para la utilización clínica de las células madre[xvii] en defensa de los derechos de las personas.
En nuestro país esta discusión recién empieza y resulta aún más crítica por la carencia de normas, incumplimiento de las existentes y la limitada capacidad actual de supervisión y control del Estado en estos temas vinculados con la salud y la investigación.
Referencias:
[i] María Valent. Clonación y Células madre. http://www.arbil.org/
[ii] Study on injecting stem cells into the brains of stroke patients to start in Scotland this year. Bryan Christie. 31 January 2009 Volume 338
[iii] Science. BREAKTHROUGH OF THE YEAR: Reprogramming Cells. Gretchen Vogel.
[iv] The Guardian, 2-03-2009. Aceprensa 2 de marzo de 2009
[v] Induced Pluripotent Stem Cells Generated Without Viral Integration. Matthias Stadtfeld, Masaki Nagaya, Jochen Utikal, Gordon Weir, and Konrad Hochedlinger. Science 7 November 2008 322: 945-949; published online 25 September 2008 [DOI: 10.1126/science.1162494]
[vi] Human Induced Pluripotent Stem Cells Free of Vector and Transgene Sequences. Junying Yu, Kejin Hu, Kim Smuga-Otto, Shulan Tian, Ron Stewart, Igor I. Slukvin, and James A. Thomson. Science 8 May 2009 324: 797-801; published online 26 March 2009 [DOI: 10.1126/science.1172482]
[vii] Generation of Mouse Induced Pluripotent Stem Cells Without Viral Vectors. Keisuke Okita, Masato Nakagawa, Hong Hyenjong, Tomoko Ichisaka, and Shinya Yamanaka. Science 7 November 2008 322: 949-953; published online 8 October 2008 [DOI: 10.1126/science.1164270]
[viii] Alvaro Vázquez Prat. http://www.arbil.org/113alva.htm
[ix] Nature Biotechnology 26, 1276 - 1284 (2008). Published online: 17 October 2008 doi:10.1038/nbt.1503. Efficient and rapid generation of induced pluripotent stem cells from human keratinocytes. Trond Aasen, Angel Raya et al.
[x] Nature , In vivo reprogramming of adult pancreatic exocrine cells to -cells Doi:10.1038/nature07314; Received 26 June 2008; Accepted 6 August 2008; Published online 27 August 2008.
[xi] Adult satellite cells and embryonic muscle progenitors have distinct genetic requirements
Christoph Lepper, Simon J. Conway, Chen-Ming Fan. Nature doi:10.1038/nature08209 Letter
[xii] What are the prospects of stem cell therapy for neurology? Effective treatments for neurological diseases have proved elusive. Siddharthan Chandran examines the potential of stem cells to provide the answers. MJ 6 decembmber 2008 Volume 337.
[xiii] Reconocimiento al Dr. Augusto Brazzini y su equipo médico por el Implante Antólogo Intra arterial de células madre adultas en pacientes con enfermedad de Parkinson.
[xiv] German parliament liberalises law on stem cell research. Ned Stafford Hambamburg. BMJ 19 April 2008 Volume 336
[xv] Obama reverses US federal ban on funding stem cell Research. Janice Hopkins Tanne. BMJ 14 March 2009 Volume 338.
[xvi] US National Institutes of Health advise on stem cell Research. Janice Hopkins Tanne. BMJ 18 July 2009 Volume 339.
[xvii] Guidelines for the Clinical Translation of Stem Cells. International Society for Stem Cell Reserch. December 3, 2008.
En el momento actual del estado del conocimiento la balanza se inclina claramente a favor de la terapia con células madre adultas por el menor riesgo de rechazos, si son del mismo paciente, menor riesgo de tumores, un comportamiento más predecible y, lo más importante, sin enfretar el dilema ético de manipularse o eliminarse seres humano.
Paradójicamente, no obstante el avance y resultados con células madre adultas, cada vez más gobiernos están autorizando y destinando presupuestos del estado a la investigación con células madres embrionarias[xiv] e incluso en EEUU el presidente Obama a levantado la prohibición que, para este tipo de investigaciones, se estableció en el anterior gobierno[xv] y va a destinar fondos del estado para la investigación de líneas celulares provenientes del “exceso de embriones resultantes de los tratamientos por infertilidad que de otra forma tendrían que mantenerse almacenados o destruirse” (sic).
Cabe mencionar que también hay fuertes intereses económicos, derechos de patente y lucros desordenados alrededor de estos temas, por lo que en la mayor parte de países ya se están estableciendo algunas normas, haciéndose recomendaciones[xvi] y estableciéndose pautas para la utilización clínica de las células madre[xvii] en defensa de los derechos de las personas.
En nuestro país esta discusión recién empieza y resulta aún más crítica por la carencia de normas, incumplimiento de las existentes y la limitada capacidad actual de supervisión y control del Estado en estos temas vinculados con la salud y la investigación.
Referencias:
[i] María Valent. Clonación y Células madre. http://www.arbil.org/
[ii] Study on injecting stem cells into the brains of stroke patients to start in Scotland this year. Bryan Christie. 31 January 2009 Volume 338
[iii] Science. BREAKTHROUGH OF THE YEAR: Reprogramming Cells. Gretchen Vogel.
[iv] The Guardian, 2-03-2009. Aceprensa 2 de marzo de 2009
[v] Induced Pluripotent Stem Cells Generated Without Viral Integration. Matthias Stadtfeld, Masaki Nagaya, Jochen Utikal, Gordon Weir, and Konrad Hochedlinger. Science 7 November 2008 322: 945-949; published online 25 September 2008 [DOI: 10.1126/science.1162494]
[vi] Human Induced Pluripotent Stem Cells Free of Vector and Transgene Sequences. Junying Yu, Kejin Hu, Kim Smuga-Otto, Shulan Tian, Ron Stewart, Igor I. Slukvin, and James A. Thomson. Science 8 May 2009 324: 797-801; published online 26 March 2009 [DOI: 10.1126/science.1172482]
[vii] Generation of Mouse Induced Pluripotent Stem Cells Without Viral Vectors. Keisuke Okita, Masato Nakagawa, Hong Hyenjong, Tomoko Ichisaka, and Shinya Yamanaka. Science 7 November 2008 322: 949-953; published online 8 October 2008 [DOI: 10.1126/science.1164270]
[viii] Alvaro Vázquez Prat. http://www.arbil.org/113alva.htm
[ix] Nature Biotechnology 26, 1276 - 1284 (2008). Published online: 17 October 2008 doi:10.1038/nbt.1503. Efficient and rapid generation of induced pluripotent stem cells from human keratinocytes. Trond Aasen, Angel Raya et al.
[x] Nature , In vivo reprogramming of adult pancreatic exocrine cells to -cells Doi:10.1038/nature07314; Received 26 June 2008; Accepted 6 August 2008; Published online 27 August 2008.
[xi] Adult satellite cells and embryonic muscle progenitors have distinct genetic requirements
Christoph Lepper, Simon J. Conway, Chen-Ming Fan. Nature doi:10.1038/nature08209 Letter
[xii] What are the prospects of stem cell therapy for neurology? Effective treatments for neurological diseases have proved elusive. Siddharthan Chandran examines the potential of stem cells to provide the answers. MJ 6 decembmber 2008 Volume 337.
[xiii] Reconocimiento al Dr. Augusto Brazzini y su equipo médico por el Implante Antólogo Intra arterial de células madre adultas en pacientes con enfermedad de Parkinson.
[xiv] German parliament liberalises law on stem cell research. Ned Stafford Hambamburg. BMJ 19 April 2008 Volume 336
[xv] Obama reverses US federal ban on funding stem cell Research. Janice Hopkins Tanne. BMJ 14 March 2009 Volume 338.
[xvi] US National Institutes of Health advise on stem cell Research. Janice Hopkins Tanne. BMJ 18 July 2009 Volume 339.
[xvii] Guidelines for the Clinical Translation of Stem Cells. International Society for Stem Cell Reserch. December 3, 2008.
