35 Células madre
En una antigua leyenda gaélica, Tir na Nog era la tierra de la eterna juventud, en la que no existía la enfermedad, el envejecimiento ni la muerte. Ian Chalmers, de la Universidad de Edimburgo, un escocés orgulloso de su ascendencia celta, recordaba esta historia en 2003 cuando identificó un gen con propiedades extraordinarias.
Este gen sólo estaba activado en las células de los embriones en fase temprana, y parecía desempeñar una función clave en su capacidad para copiarse a sí mismas de manera indefinida, y también para transformarse en cualquiera de los 220 o más tipos celulares que posee el cuerpo del ser humano adulto. Chalmers lo denominó Nanog, y es uno de los elementos genéticos clave para explicar las propiedades únicas que poseen las células madre embrionarias (CME).
Las CME son la materia prima a partir de la cual se originan los huesos, el cerebro, el hígado y los pulmones. Solamente existen en los embriones iniciales, en los que las células todavía no se han diferenciado y transformado en los tejidos especializados del cuerpo adulto. Dado que son «pluripotentes», debido a su capacidad para originar cualquiera de los tejidos adultos, tienen un enorme potencial en el contexto de la medicina. Pueden producir tejidos que sustituyan a los que quedaron destruidos o alterados a consecuencia de enfermedades como la diabetes, la enfermedad de Parkinson y la parálisis de origen medular, aunque también son motivo de controversia. Dado que se obtienen a partir de embriones, algunos grupos consideran que su uso no es ético.
La controversia sobre las células madre En 1981, un equipo de la Universidad de Cambridge dirigido por Martin Evans aisló por primera vez las CME del ratón. Y en 1998, un grupo dirigido por Jamie Thomson, de la Universidad de Wisconsin, aisló CME humanas, lo que permitió concebir la esperanza de tratar diversas enfermedades.
Si fuera posible convertir CME en neuronas productoras de dopamina, que se destruyen en la enfermedad de Parkinson, quizá se podrían trasplantar en el intento de tratar esta enfermedad. En la diabetes, las CME se podrían utilizar en los islotes pancreáticos para producir nuevas células beta que produjeran insulina.
En general, la investigación con este tipo de células se ha llevado a cabo en embriones desechados tras la realización de técnicas de fecundación in vitro. En estos experimentos se ha demostrado que es posible convertir estas células en colonias o «líneas» que se autoperpetúan, generalmente sobre un lecho de células de ratón que ofrece los nutrientes más importantes (pero esta técnica está siendo abandonada progresivamente). En la actualidad, los científicos están investigando las características genéticas y químicas que hacen que las CME sean pluripotentes, con el objetivo de conseguir que más adelante se transformen en tejidos especializados.
Células madre del adulto
Las células madre no son específicas de los embriones. Hay varios tipos de células madre que también pueden hallarse en los tejidos de los fetos, los niños y los adultos, y que actúan como una especie de reserva celular con la que es posible sustituir las células muertas y reparar los órganos lesionados. La médula ósea es especialmente rica en células madre, así como la sangre del cordón umbilical.
La investigación sobre las células madre del adulto para su uso en el tratamiento de diversas enfermedades no exige la destrucción de embriones y, por tanto, no resulta controvertida. Estas células ya se han utilizado en procedimientos terapéuticos como el trasplante de médula ósea, y en este momento se están llevando a cabo ensayos clínicos para evaluar otras posibles aplicaciones. Sin embargo, las células madre del adulto no tienen la misma versatilidad que las CME, debido a que ya han iniciado su camino hacia la diferenciación en distintos tejidos especializados. En consecuencia, es posible que su utilidad para el tratamiento de algunas enfermedades sea inferior a la de las CME. La mayor parte de los científicos considera que esta prometedora línea de investigación médica se debería llevar a cabo en paralelo a los estudios con CME, y no en sustitución de éstos.
Esta línea de trabajo ha sido rechazada por quienes consideran que no hay ningún motivo, ni siquiera la investigación sobre tratamientos que podrían salvar vidas, para destruir un embrión. Estas críticas están fundamentadas en creencias religiosas y las personas que las expresan se oponen también al aborto. Países como Reino Unido, China, Japón, India y Singapur están a favor de estas técnicas, y la investigación sobre CME es financiada con dinero público. En otros países como Alemania e Italia la han prohibido total o parcialmente.
La controversia ha adquirido mayor relieve en Estados Unidos, la máxima superpotencia científica del mundo y también un país con una muy influyente derecha política con firmes fundamentos religiosos. En 2001, el presidente Bush anunció que los fondos federales sólo se podrían utilizar para el estudio de líneas de CME que ya existieran en ese momento, un compromiso que satisfizo a pocos. El grupo defensor de los derechos de los embriones todavía estimaba que cualquier forma de investigación de este tipo era inmoral. Los científicos consideraban esta normativa innecesariamente restrictiva, y destacaban el hecho de que, dado que las líneas celulares existentes se originaron a partir de células de ratón, eran inadecuadas para su aplicación en los trasplantes. No obstante, varios estados, principalmente California, han ofrecido sus propios fondos económicos para la investigación con CME, y las compañías privadas también siguen invirtiendo.
El camino al tratamiento Hasta el momento no se han utilizado CME para el tratamiento de ninguna enfermedad médica humana. No obstante, estas células ya han sido estimuladas en el laboratorio para su diferenciación hacia una amplia gama de tipos tisulares utilizados con buenos resultados en el tratamiento de procesos patológicos, como la enfermedad de Parkinson, la distrofia muscular y la parálisis, en animales de experimentación. Los descubrimientos genéticos también han ayudado a los científicos a crear un nuevo tipo de células madre pluripotentes a través de la reprogramación de los tejidos adultos, lo que podría solucionar algunas de las dificultades éticas a las que se enfrenta este tipo de tecnología.
Al igual que Nanog, se han identificado otros genes que se expresan con un patrón concreto en las CME. Entre ellos, los genes denominados Oct-4 y LIN28, y tres «familias» de genes denominados Sox. En la actualidad, es posible modificar genéticamente tejidos adultos para activar estos genes e invertir el proceso de desarrollo en células cutáneas, de manera que adquieran la pluripotencialidad de las células embrionarias. En 2006, un equipo de investigación japonés dirigido por Shinya Yamanaka, de la Universidad de Kioto, lo logró por primera vez en ratones; en 2007, Yamanaka y Thomson repitieron esta proeza en seres humanos. Las células madre pluripotentes inducidas (IPS, induced pluripotent stem cells) ya se han utilizado en el tratamiento de la anemia drepanocítica del ratón.
Las células IPS podrían aventajar a las CME convencionales. Dado que se obtendrían de los tejidos de los pacientes que necesitan tratamiento, son genéticamente idénticas a sus células y, por ello, su sistema inmunitario no las rechazaría. Además, se pueden generar sin necesidad de destruir embriones humanos.
Sin embargo, estas ventajas no hacen que la investigación con CME haya quedado obsoleta, pues las técnicas que se utilizan en la actualidad para la producción de células IPS son demasiado peligrosas para su uso en los tratamientos. La modificación genética se lleva a cabo con un virus que puede estimular el crecimiento del cáncer, como también puede hacerlo uno de los genes modificados, denominado c-Myc.
El estudio de las células IPS está todavía en sus fases iniciales y aún no sabemos si se van a comportar exactamente de la misma forma que las CME. Los científicos que trabajan con CME consideran imprescindibles el estudio simultáneo del comportamiento de ambos tipos de células. Uno de estos tipos celulares podría ser mejor que el otro para ciertas indicaciones, pero todavía es demasiado pronto para saberlo.
Cronología:
1981: Martin Evans aísla células madre en ratones
1998: Jamie Thomson (nacido en 1958) aísla CME en humanos
2006: Shinya Yamanaka (nacido en 1947) crea en el ratón células madre pluripotentes inducidas
2007: Yamanaka y Thomson crean en el ser humano células madre pluripotentes inducidas
La idea en síntesis: los genes crean células maestras