Células madre renacidas

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A finales de 2003, los investigadores de Advanced Cell Technology, una pequeña empresa de biotecnología en Worcester, MA, pensaron que estaban a punto de hacer algo extraordinario. Habían generado laboriosamente embriones humanos clonados a partir de células adultas y estaban tratando de mantenerlos con vida el tiempo suficiente para recolectar sus masas celulares internas, bolas preciosas de células que dan lugar a células madre.

Fue uno de los premios más codiciados de la investigación biomédica: una forma de cultivar células madre embrionarias directamente de, digamos, una célula de la piel extraída de un paciente específico. También fue uno de los proyectos más especulativos de la biomedicina; de hecho, los científicos de Advanced Cell Technology (ACT) fueron el único equipo en los Estados Unidos que lo persiguió activamente. Pero Robert Lanza (ver Stem Cell Hope), quien encabezó el grupo, dice que cree que su equipo en ACT estaba al borde del éxito. Si tiene razón, y si el trabajo hubiera continuado, es casi seguro que la empresa hubiera tenido en sus manos la clave de un nuevo y revolucionario conjunto de herramientas biomédicas, y posiblemente de nuevos tratamientos para una serie de enfermedades diferentes.

Pero en febrero de 2004, las esperanzas de los científicos de ACT se vieron frustradas. Un científico de células madre de Corea del Sur llamado Hwang Woo Suk de la Universidad Nacional de Seúl y sus colegas anunciaron en la revista Ciencias que habían creado células madre específicas para cada paciente. El logro llevó a Hwang al estrellato científico. Su país lo nombró su científico supremo y lo honró con un sello postal que representa a un hombre paralítico capaz de volver a caminar. Los pacientes clamaban por ser parte de su trabajo. Hwang aceptó su papel como celebridad internacional de células madre y anunció planes para crear algo llamado World Stem Cell Hub, donde los miembros de su laboratorio clonarían y cultivarían líneas de células madre para científicos de todo el mundo.

Lo que había sido un campo terriblemente arriesgado en el que muchos científicos se resistían a aventurarse ahora se convirtió en una posibilidad, dice Evan Snyder, director del Programa de Células Madre y Regeneración del Instituto Burnham de Investigación Médica en La Jolla, CA. Muchos investigadores estadounidenses que no habían podido o no querían comenzar el trabajo de clonación por sí mismos comenzaron a planificar colaboraciones con los científicos coreanos. Sabíamos que [la clonación] tomaría mucho tiempo y dinero, y el gobierno coreano estaba dispuesto a dedicar mucho tiempo a este problema, dice Snyder. Cuando eso parecía haberse logrado, muchos de nosotros dijimos: Bueno, eso es un alivio. Ahora podemos hacer experimentos científicos reales.

Sin embargo, Lanza y sus colegas, que habían estado tan cerca de la clonación de células madre, miraron abatidos. Fue vergonzoso, dice Lanza. Este oscuro grupo anunció que lo habían hecho. ACT ya se encontraba en un terreno financiero inestable, pero el logro de Hwang hizo que su situación fuera aún más precaria. La compañía también perdió abruptamente su suministro de óvulos humanos, un ingrediente crucial en la investigación de la clonación, porque las clínicas que dirigían programas de donantes no sintieron más necesidad de participar en la investigación cuyo objetivo central se había logrado. Como resultado, los científicos literalmente tuvieron que congelar su trabajo. Tuvimos que congelar muchas de nuestras células. Cerró esa investigación y no ha habido ninguna investigación activa desde entonces, dice Lanza. Claramente, no hubo gloria, ni ganancias, en quedar en segundo lugar.

Solo que nada de eso era cierto. A partir de mayo de 2004, comenzaron a surgir informes de que Hwang había utilizado medios poco éticos para obtener huevos para su investigación de clonación y había mentido al respecto. En diciembre de 2005, quedó claro que el engaño era mucho más amplio. La investigación de clonación humana de Hwang, al parecer, fue un fraude espectacular: los investigadores de la universidad de Hwang no encontraron ninguna evidencia de que su equipo hubiera creado líneas de células madre clonadas.

Era como ver un accidente de coche en cámara lenta. La magnitud del problema fue realmente horrible, dice Snyder. El mundo se había reiniciado a antes de 2004, como cuando Superman le dio la vuelta al mundo. Si estaba buscando la clonación en 2004, comenzó a buscarla nuevamente. Si estaba sentado al margen, estaba sentado al margen.

Pero algunos investigadores no pudieron retroceder el tiempo. En los meses transcurridos desde que Hwang hizo su anuncio, los inversores de ACT habían perdido interés en producir células madre específicas para cada paciente, y los científicos de la empresa ahora se estaban centrando en desarrollar terapias con células madre menos riesgosas. 'Fuimos percibidos como un fracaso, cuando de hecho éramos los más adelantados', dice Lanza, vicepresidente de desarrollo médico y científico de ACT. Habíamos perdido un año de trabajo y pasamos a otras cosas.

El trabajo real sufrió porque este tipo estaba jugando, continúa Lanza. Sé que me criticarán por decir esto, pero realmente creo que teníamos un protocolo que habría sido reproducible y sencillo, y ya podríamos haber comenzado con las terapias.

Seis meses después de que comenzaran a surgir los detalles del fraude, Lanza y grupos de la Universidad de Harvard y la Universidad de California en San Francisco, entre otros, se están preparando para iniciar nuevos programas para clonar células madre de células de donantes adultos, un proceso que generalmente se denomina somático. -transferencia nuclear celular o clonación terapéutica. A pesar de los obstáculos técnicos y políticos, los científicos están convencidos de que la transferencia nuclear tendrá un gran impacto en la medicina. Creen que, de forma más inmediata, las células madre clonadas podrían utilizarse como modelos para estudiar enfermedades humanas y probar nuevos fármacos con una precisión sin precedentes; eventualmente, las células madre podrían trasplantarse directamente a los pacientes para curar enfermedades degenerativas.

El fraude coreano, aunque claramente devastador para Lanza, puede haber galvanizado inadvertidamente el campo. El episodio de Hwang fue muy destructivo, dice Ronald Green, especialista en ética en Dartmouth College. Pero las afirmaciones de Hwang le dieron a la gente una idea de lo que sería posible con las células madre clonadas, y la consecuencia fue un interés renovado en la clonación terapéutica.

Los científicos que habían planeado colaborar con Hwang habían pasado meses pensando seriamente en lo que podían hacer con las células madre clonadas, desde crear nuevas herramientas para arrojar luz sobre las enfermedades que habían estudiado durante décadas hasta investigar nuevos tratamientos. La emoción que suscitaron esas posibilidades, junto con las nuevas entradas de efectivo de fuentes estatales y privadas, hizo que muchos no estuvieran dispuestos a esperar más al margen. Snyder, un neurólogo pediatra y neonatólogo que quiere desarrollar nuevos tratamientos para sus pacientes, ahora está considerando comenzar su propio programa de clonación. Hay más disposición para entrar en esta área, y creo que eso se trasladará, dice.

Pago de la enfermedad
En un congelador en La Jolla, CA, hay un banco de células cutáneas congeladas recolectadas de pacientes con un trastorno genético raro y devastador llamado enfermedad de Lesch-Nyhan. Los niños que nacen con la enfermedad tienen un error genético que hace que produzcan demasiado ácido úrico, que se acumula en sus tejidos. También sufren importantes problemas neurológicos en aproximadamente la misma parte del cerebro afectada por la enfermedad de Parkinson, lo que resulta en problemas motores y cognitivos. Nadie entiende por qué un defecto en este gen conduce a un defecto en el cerebro, dice Theodore Friedmann, pediatra y genetista de la Universidad de California en San Diego, que ha estado estudiando la enfermedad durante casi 40 años.

Hace aproximadamente dos años, Friedmann, un experto en terapia génica, comenzó a considerar cómo las células madre podrían ayudar a sus pacientes. Las células madre embrionarias tienen dos propiedades valiosas: en las condiciones adecuadas, pueden regenerarse a sí mismas, dividiéndose para crear nuevas células idénticas, y son pluripotentes, lo que significa que pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula del cuerpo. Esa magnífica flexibilidad cautiva a científicos como Friedmann, que sueñan con el día en que puedan tomar células madre, persuadirlas para que se conviertan en nuevas células cerebrales o hepáticas y trasplantarlas a pacientes con enfermedad de Parkinson o insuficiencia orgánica.

Los científicos ya han demostrado que en los animales, las células madre pueden ayudar a tratar las enfermedades cardíacas, las lesiones de la médula espinal y la anemia de células falciformes, entre otras cosas. Las ratas con médula espinal dañada recuperaron algo de movilidad después de inyecciones de células precursoras neurales hechas de células madre embrionarias. Las células madre trasplantadas al tejido cardíaco de ratas pueden ayudar a curar los músculos cardíacos dañados.

Pero antes de que se puedan probar terapias similares en personas, los científicos deberán resolver el problema del rechazo inmunológico. Las células madre trasplantadas, que ahora se derivan de embriones desechados, son genéticamente diferentes de sus receptores; al igual que los riñones de donantes, corren el riesgo de provocar una respuesta inmunitaria. Eso significa que incluso los tratamientos más avanzados están todavía a años de su uso clínico. La clonación terapéutica es una forma de hacer que las células madre sean adecuadas para el trasplante, ya que produce células que comparten el ADN de sus receptores.

En teoría, las células madre clonadas podrían ayudar a los pacientes de Friedmann; los científicos podrían corregir el defecto genético en las células antes de implantarlas. La perspectiva de un tratamiento tan revolucionario es lo que más ha cautivado tanto al público como a los medios de comunicación. Pero Friedmann y Snyder se están enfocando en una aplicación que podría tener implicaciones mucho más amplias y está más cerca. En lugar de usar las células como una forma de terapia, los investigadores planean usarlas para estudiar la enfermedad de Lesch-Nyhan y probar nuevos tratamientos. Los expertos dicen que este tipo de aplicación podría mejorar drásticamente nuestra comprensión de cómo se desarrolla a nivel celular cualquier enfermedad con un componente genético. Podría crear una línea de células madre que tenga ELA o Parkinson, utilizando ADN de un paciente que realmente tenga los síntomas, dice Snyder.

Los científicos podrían estimular a las células para que se conviertan en el tipo de células dañadas por una enfermedad, como las neuronas de dopamina en el Parkinson, y estudiar la intrincada progresión de la enfermedad desde sus primeros síntomas hasta su último toque de muerte celular. Debido a que las células serían genéticamente idénticas al ADN del paciente, sufrirían muchos de los mismos cambios moleculares que subyacen a la enfermedad del paciente.

Ian Wilmut, el científico británico que ayudó a clonar la oveja Dolly, espera convertir las células madre en un plato en neuronas motoras, el tipo de células nerviosas devastadas en la enfermedad de Lou Gehrig (también conocida como esclerosis lateral amiotrófica o ELA). La creación de una línea de células madre con la enfermedad permitiría a los científicos estudiar cómo estas neuronas enferman y mueren y buscar formas de frenar o detener la espiral descendente de la enfermedad. Creo que los modelos de enfermedades, como los que planeamos crear, harán más a corto plazo, y tal vez a largo plazo, para tratar enfermedades que la clonación de células madre para trasplantes de tejidos, dice Wilmut.

Una de las principales ventajas de las células madre clonadas es que permitirían a los científicos crear modelos precisos de una enfermedad sin determinar primero la genética subyacente. Con muchas enfermedades esporádicas, sabemos que hay un componente genético, pero no está claro qué es o cómo contribuye al desarrollo de la enfermedad, dice Larry Goldstein, neurocientífico de UCSD que estudia la enfermedad de Alzheimer. Tenemos muchas hipótesis y creo que esta metodología nos permitirá poner a prueba esas hipótesis. Y si una es correcta, tendremos una dirección a la que ir para la terapia.

Un modelo de células madre de la enfermedad de Alzheimer también permitiría a los científicos estudiar qué hace la enfermedad antes de que aparezcan los síntomas y tal vez crear pruebas de diagnóstico temprano. Cuando un paciente de Alzheimer acude al médico con problemas cognitivos, el cerebro está dañado de forma significativa, y posiblemente irreversible. Estudiar los cerebros de las personas que ya han muerto es como estudiar un accidente aéreo después de que el avión se estrellara contra el suelo: estás mirando los restos, dice Goldstein. Queremos mirar la caja negra de la enfermedad de Alzheimer. ¿Qué sucede en esas celdas antes del accidente?

Para buscar signos tempranos del trastorno, los científicos podrían generar células madre utilizando ADN de un paciente de Alzheimer, luego presionar las células para que se diferenciaran en neuronas, monitoreándolas para la producción de proteínas específicas u otros cambios moleculares que no se ven en neuronas derivadas de embriones sanos. Células madre. El mismo enfoque podría funcionar con el cáncer, que se caracteriza por una serie de cambios genéticos dañinos. Queremos saber qué es lo más temprano que se pueden detectar diferencias en las células de la enfermedad, dice Renee A. Reijo Pera, codirectora del programa de biología de células madre embrionarias humanas de UCSF.

Las células madre clonadas también pueden proporcionar una forma mucho más eficaz de probar medicamentos. Muy a menudo, los modelos animales que existen para una enfermedad en particular realmente no replican auténticamente lo que está sucediendo en un ser humano, dice Snyder. Usando modelos basados ​​en células madre, los científicos podrían probar medicamentos en diferentes etapas de la enfermedad, buscando compuestos que pudieran evitar que una persona en riesgo de, digamos, Alzheimer, desarrolle la enfermedad en primer lugar, o compuestos que detengan o reviertan la progresión del daño en personas que ya padecen la enfermedad.

Snyder finalmente espera crear modelos de células madre de muchas enfermedades neurodegenerativas diferentes. Su primer paso, en colaboración con Friedmann, será utilizar las células cutáneas congeladas alojadas en UCSD para crear células madre con la enfermedad de Lesch-Nyhan. Snyder originalmente esperaba que Hwang le enseñara el proceso de clonación. Pero ahora los científicos planean embarcarse en el proyecto de clonación terapéutica por su cuenta y están trabajando para obtener la aprobación regulatoria y la financiación estatal o privada.

¿Huevos éticos?
Para generar líneas de células madre normales, los científicos comienzan con un embrión fertilizado, generalmente descartado de una clínica de fertilización in vitro. Recogen una bola especializada de células, llamada masa celular interna, del embrión cuando solo tiene entre cinco y seis días de vida. Cultivadas en una placa, las células se convierten en una línea de células madre embrionarias que pueden, según las condiciones, regenerarse o diferenciarse en tipos de células especializadas, como células cardíacas, células hepáticas o cerebrales. Los científicos deben crear continuamente nuevas líneas de células madre, porque las líneas existentes pueden acumular mutaciones, haciéndolas no aptas para terapias y muchos tipos de investigación.

Sin embargo, las células madre clonadas son incluso más difíciles de producir que las células madre embrionarias normales. Los científicos toman el ADN de una célula diferenciada, como una célula de la piel, y lo insertan en un óvulo al que se le ha despojado de su propio ADN. Luego, el óvulo comienza a dividirse, como lo haría un embrión normal. Si sobrevive lo suficiente, su masa celular interna se puede recolectar y usar para cultivar células madre. Los científicos han generado células madre a partir de embriones de ratón clonados, pero no han replicado esa hazaña en humanos. A diferencia de los embriones fertilizados naturalmente, los embriones clonados son difíciles de mantener con vida el tiempo suficiente, casi una semana, para que se puedan recolectar sus masas celulares internas.

Hwang había afirmado hacer esto con notable eficiencia, utilizando una pequeña cantidad de huevos. Los huevos humanos son un recurso precioso que es muy difícil de obtener, por lo que el uso frugal de los huevos es fundamental para que la transferencia nuclear sea práctica. Pero investigaciones posteriores revelaron que Hwang y sus colegas mintieron no solo sobre sus resultados, sino también sobre la cantidad de huevos que usaron en sus experimentos. Según un informe del Comité Nacional de Bioética de Corea del Sur, Hwang usó 2221 huevos en sus experimentos fallidos, en lugar de los 427 huevos reportados en sus dos Ciencias documentos. Los científicos ahora no tienen idea de cuántos óvulos se necesitan para clonar con éxito una línea de células madre humanas.

Cuando el núcleo de una célula adulta se coloca en un huevo, algunos factores desconocidos en el huevo hacen retroceder el reloj, volviéndolo a su estado embrionario. Es como presionar la tecla de reformatear en una computadora. Lo reformatea para que se convierta en otro tipo de celda, dice Snyder. No entendemos las vías moleculares que hacen esto ... Hasta donde sabemos, lo único que puede hacer esto es el huevo.

Según Kevin Eggan, un biólogo molecular y celular de Harvard que busca la aprobación de su universidad para iniciar una investigación de transferencia nuclear, no está claro cuántos óvulos necesitamos o cuántas mujeres darán un paso adelante para donar óvulos. Eggan, quien también forma parte de la junta de revisión de ética del Instituto de Medicina Regenerativa de California (y fue miembro del TR35 de 2005), dice que pasó gran parte del último año aprendiendo sobre los problemas éticos y médicos asociados con la donación de óvulos. Muchos científicos dicen que el acceso a los óvulos determinará el éxito de la clonación terapéutica. Tenemos una terapia que podría haber revolucionado la medicina como los antibióticos, pero tenemos un cuello de botella que la derriba, dice Lanza.

El procedimiento de donación de óvulos es incómodo y potencialmente doloroso y conlleva algún riesgo médico. Las mujeres deben someterse a tratamientos hormonales para estimular la ovulación, sesiones de asesoramiento para comprender los riesgos involucrados y un procedimiento médico en el que se inserta una aguja en la vagina para extraer los óvulos del ovario. Un pequeño porcentaje de donantes desarrolla el síndrome de hiperestimulación ovárica, que en raras ocasiones puede provocar insuficiencia renal.

Incluso los partidarios más fervientes no están de acuerdo sobre las formas más éticas de manejar la donación de óvulos. Algunos científicos no quieren usar óvulos humanos en absoluto. Creemos que es inapropiado someter a las mujeres a un procedimiento riesgoso y potencialmente peligroso cuando no sabemos cuál es la eficiencia, dice Stephen Minger, un científico del King's College de Londres que planea solicitar el permiso del gobierno británico para clonar tallo humano. células que utilizan huevos de animales. Aquellos que quieren usar óvulos humanos no están de acuerdo sobre si a las mujeres se les debe pagar por sus donaciones. A los oponentes les preocupa que el pago pueda alentar a algunas mujeres a someterse al procedimiento sin comprender los riesgos. Pero otros piensan que la compensación es el enfoque más ético. Cuando ACT hizo esto, pagamos a las donantes de óvulos, dice Green. Sigo pensando que es la mejor manera de hacerlo. Es justo y abierto y es el que tiene menos probabilidades de conducir a la evasión.

Según Lanza, todas las mujeres que se comunicaron recientemente con ACT sobre la donación de óvulos abandonaron el proceso cuando se enteraron de cuánto tiempo había estado involucrado. Lanza dice que todavía planea continuar, tan pronto como pueda obtener una nueva fuente de huevos. Si estuviera empezando, probablemente no lo haría, dice. A veces paso más tiempo hablando por teléfono con abogados que con la ciencia ... Pero hemos invertido tanto tiempo y energía y tanto de nosotros mismos que queremos verlo completo. Sigo sintiendo que la [transferencia nuclear] tiene un papel muy importante en diferentes enfermedades.

Lanza sospecha que, debido a la escasez de óvulos y la eficacia desconocida del proceso de clonación, el uso terapéutico de células madre clonadas acabará pareciéndose más a un trasplante de riñón que a la ingestión de un fármaco ampliamente recetado. Reconocemos que no es la cura general que esperábamos, pero estoy convencido de que salvará a algunas personas, dice. Quizás una madre donaría una ronda de óvulos para crear células madre para su hijo enfermo.

Bloqueo federal
A medida que los científicos estadounidenses se preparan para la nueva carrera hacia la transferencia nuclear, se enfrentan a muchos de los mismos obstáculos que dejaron varados a la mayoría de ellos en el punto de partida hace dos años. Hwang tenía enormes sumas de dinero del gobierno coreano, un público que lo adoraba y un suministro enorme, aunque éticamente incorrecto, de óvulos humanos. Los científicos estadounidenses enfrentan un intenso escrutinio público, una administración que se opone a la investigación con células madre embrionarias y una lucha continua para obtener fondos de inversionistas privados.

En 2001, el presidente Bush limitó los fondos federales para la investigación de células madre embrionarias para trabajar con una pequeña cantidad de líneas celulares ya existentes. Esa política ha tenido un efecto desastroso sobre el terreno. Los científicos que deseen investigar sobre nuevas líneas de células madre embrionarias o obtener nuevas líneas ellos mismos, como es necesario en la transferencia nuclear, deben encontrar fuentes privadas de financiación.

Los científicos y administradores universitarios también se enfrentan a la ardua tarea de separar toda la investigación financiada con fondos públicos y privados. Significa que todos están arrastrando pesos de 10 libras de pie, dice Greg Simon, presidente de FasterCures, un grupo de defensa con sede en Washington, DC que tiene como objetivo acelerar el desarrollo de terapias novedosas. Estamos perdiendo mucho tiempo separando el dinero del gobierno del dinero privado cuando deberíamos dedicar tiempo a investigar.

El bloqueo federal también significa que los Institutos Nacionales de Salud, el instituto de investigación biomédica más grande del país, ha abandonado su función reguladora estándar, dejando a muchos científicos operando en el vacío. La Academia Nacional de Ciencias ha intentado tomar parte de la holgura, publicando un conjunto de pautas no vinculantes para la investigación con células madre en 2005 y creando un comité de supervisión de la investigación con células madre a principios de este año.

Muchos gobiernos estatales se han sentido obligados a intervenir, regulando y proporcionando fondos para la investigación con células madre. Hasta ahora, California, Connecticut, Massachusetts y Nueva Jersey han aprobado leyes que permiten la investigación con células madre embrionarias, incluido el trabajo con embriones clonados. Arkansas, Indiana, Iowa, Michigan, Dakota del Norte y Dakota del Sur prohíben la investigación de embriones clonados.

Además, California, Connecticut y Nueva Jersey tienen fondos estatales asignados para apoyar la investigación de células madre que no está financiada por el gobierno federal. La iniciativa de California, con mucho la más grande con $ 3 mil millones, ha encontrado trampas a cada paso, lo que demuestra las dificultades que surgen cuando los estados ingresan al negocio de la financiación de la investigación. El Instituto de Medicina Regenerativa de California, la entidad de supervisión creada por la Proposición 71 del estado, ha lidiado con acusaciones de conflictos de intereses entre quienes determinan la distribución de fondos y con controversias sobre cómo el estado obtendrá los beneficios financieros de la investigación con células madre. una promesa que formaba parte de la propuesta.

Casi toda la investigación con células madre embrionarias en los Estados Unidos enfrenta obstáculos de financiamiento y objeciones éticas, pero debido a que la transferencia nuclear es el tema más polémico en el campo, involucra no solo la destrucción sino también la creación de embriones específicamente para la investigación: los científicos y las universidades que planifican programas de transferencia nuclear son muy cautelosos. La atención se centra en cualquiera que realice este tipo de investigación, dice Lanza. Por ejemplo, la ley de Massachusetts exige sanciones penales para las personas que violen las leyes que rigen la obtención de óvulos y embriones. Si cometemos un desliz en algún lugar, seremos crucificados, dice Lanza.

Otros países tienen entornos mucho más favorables para la investigación con células madre embrionarias, lo que puede darles el liderazgo en la nueva carrera hacia la transferencia nuclear perfecta. En el Reino Unido, por ejemplo, la investigación con células madre está regulada de forma más intensa, pero también mucho más abierta. Los científicos solicitan permiso a una autoridad del gobierno central para realizar investigaciones con embriones humanos. Los resúmenes de las propuestas de investigación que se están examinando, incluidas las relacionadas con la transferencia nuclear, se publican en línea para su evaluación pública, junto con una explicación de los criterios para su aprobación. En el Reino Unido, tenemos un enorme apoyo del gobierno, desde el primer ministro en adelante, dice Minger, un científico estadounidense que emigró al Reino Unido. Existe un estigma asociado con las células madre en los EE. UU. Que no es cierto aquí.

Esta apertura contrasta con la situación en Harvard, donde varios científicos solicitaron permiso para realizar investigaciones de transferencia nuclear hace más de dos años. De acuerdo con la ley del estado de Massachusetts, los investigadores deben obtener la aprobación de sus experimentos por las juntas de revisión institucionales. Pero mientras que el procedimiento de aprobación británico es en gran medida transparente, ni los funcionarios de Harvard ni los científicos que proponen experimentos discutirían con Revisión de tecnología sus planes de investigación o los detalles del proceso de revisión hasta después de que se complete.

Al otro lado del Atlántico, el apoyo del gobierno ha ayudado a dos grupos del Reino Unido a posicionarse a la vanguardia de la investigación de la clonación terapéutica. Alison Murdoch, Miodrag Stojkovic y sus colaboradores de la Universidad de Newcastle upon Tyne probablemente hayan avanzado más en la transferencia nuclear que cualquier otro investigador. El equipo de Murdoch recibió permiso de la autoridad del Reino Unido para comenzar experimentos en agosto de 2004 y anunció que había clonado un embrión en etapa temprana (aún no ha aislado células madre) poco después de que Hwang publicara su artículo ahora retractado anunciando una tecnología de clonación eficiente. En la Universidad de Edimburgo, Wilmut también tiene la intención de realizar transferencias nucleares. Dejó sus planes en espera después del escándalo de Hwang, pero ahora está buscando permiso para comenzar una nueva serie de experimentos, utilizando huevos de animales en lugar de huevos humanos.

Refugio de California
En un laboratorio en lo alto de una colina con vistas a la bahía de San Francisco, Renee Reijo Pera se sienta en su escritorio escuchando los sonidos de la construcción. El espacio al lado de su laboratorio ha sido completamente destruido; escaleras y cables de extensión dispersos han reemplazado las ordenadas filas de microscopios y congeladores. Una vez finalizado en agosto, el espacio se convertirá en el hogar del nuevo programa de investigación de clonación terapéutica de UCSF. De hecho, será una réplica del laboratorio actual de Reijo Pera, equipado con el mismo tipo de equipo, pero comprado con fondos privados.

UCSF espera que la nueva instalación la ayude a convertirse en pionera en clonación terapéutica. La universidad fue la primera en los Estados Unidos en intentar la transferencia nuclear, aunque sin éxito, en la década de 1990. Ahora esperamos comenzar de nuevo donde terminaron esos estudios, dice Arnold Kriegstein, director del Instituto de Biología de Células Madre y Tejidos de la universidad.

Reijo Pera y sus colegas comenzaron experimentos de clonación en otra instalación fuera del sitio en abril, posiblemente el primer grupo de EE. UU. En probar la transferencia nuclear humana desde que el equipo de Lanza detuvo su trabajo en 2004. En el laboratorio de UCSF, usarán fallas para fertilizar óvulos de un clínica de fertilización in vitro, que son mucho más fáciles de conseguir que los óvulos humanos de donantes. Cuando hayan optimizado las condiciones experimentales, comenzarán a utilizar óvulos humanos donados específicamente para la investigación.

El nuevo programa de UCSF es solo una señal del intento de California de convertirse en un refugio para la clonación terapéutica. Los $ 3 mil millones en fondos estatales para la investigación con células madre que los votantes aprobaron en 2004 se han retrasado en disputas legales; pero mientras tanto, la agencia de supervisión está emitiendo bonos para recaudar fondos para programas de células madre. Muchas universidades que esperan recibir parte de ese dinero dicen que la transferencia nuclear será una parte importante de sus agendas de investigación.

Dos equipos de científicos de Harvard con un expediente impresionante también planean iniciar experimentos de transferencia nuclear. George Daley, del Children's Hospital Boston, quiere crear células madre adaptadas al paciente para trasplantes de médula ósea para niños con enfermedades de la sangre, como leucemia. Actualmente, muchos de estos niños no pueden encontrar donantes cuya médula ósea sea lo suficientemente compatible como para ser apta para el trasplante. Y, a veces, incluso los trasplantes de médula ósea compatibles pueden desencadenar una reacción inmunitaria grave. Eggan, experto en clonación de ratones, y Doug Melton, biólogo molecular y celular de Harvard, quieren utilizar la clonación para crear nuevos modelos de enfermedades neurodegenerativas y diabetes. Los científicos de Harvard esperan obtener la aprobación final para sus respectivos proyectos este año.

Reprogramando el debate
Tobias Brambrink está sentado ante un microscopio, mirando una placa cubierta con millones de células cutáneas especializadas conocidas como fibroblastos. Espera encontrar un grupo de células que brillen en verde, o incluso mejor, algunas células que tengan la forma redondeada de las células madre, en lugar de la forma alargada de los fibroblastos. Brambrink, investigador postdoctoral en el laboratorio de Rudolf Jaenisch en el Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica en Cambridge, MA, está buscando los interruptores genéticos que controlan la reprogramación, una transformación poco entendida que tiene lugar durante la clonación, revirtiendo una célula adulta a su estado embrionario.

Todas las células de un organismo comparten los mismos genes, pero el patrón de actividad genética de una célula determina si se convertirá en una célula madre o en una célula diferenciada. Durante la reprogramación, algunos factores aún desconocidos en el óvulo desactivan los genes que hacen una célula, digamos, una neurona y activan los genes que se expresan en los embriones. Para descubrir los genes que controlan esta conversión, Brambrink ha diseñado células adultas para expresar los genes que se activan selectivamente en los huevos. Si un gen en particular expresado por una de estas células es crucial para el proceso de reprogramación, activará genes que se sabe que están involucrados en las etapas posteriores del proceso; esos genes se han etiquetado con marcadores que hacen que la célula brille en verde. En el mejor de los casos, el gen activador podría desencadenar la reprogramación a sí mismo, creando un grupo de células madre donde antes se asentaban los fibroblastos diferenciados.

La reprogramación de células en un plato sería un gran avance en el campo de la clonación terapéutica. Una vez que los científicos comprenden el proceso, pueden crear nuevas tecnologías para convertir células adultas directamente en células madre. Dichas tecnologías eliminarían la controversia ética que rodea a las células madre embrionarias, porque no requerirían la creación y destrucción de embriones humanos. También eliminarían la necesidad de óvulos humanos, lo que podría hacer que la clonación terapéutica sea mucho más eficaz y, por lo tanto, más útil en general. Tal avance realmente podría marcar el comienzo de una nueva era de medicina regenerativa, donde un trasplante de células madre personalizado está disponible para cualquier persona que lo necesite.

Los científicos ya han arrojado algo de luz sobre el proceso de reprogramación. En un artículo publicado en septiembre, Rick Young, biólogo de Whitehead, y sus colegas identificaron un conjunto de genes que se mantienen inactivos en células madre indiferenciadas. Los investigadores teorizan que cuando estos genes se activan, producen factores de transcripción que estimulan a las células a lo largo de diferentes vías de desarrollo.

Los científicos advierten que es probable que falten décadas para una imagen clara de la reprogramación, una que permitiría la producción de células madre sin óvulos. Sin embargo, lo poco conocido hasta ahora ya está ayudando a los científicos a desarrollar nuevas técnicas menos controvertidas para crear células madre. Por ejemplo, los científicos están buscando formas de crear embriones genéticamente alterados que ya no tienen el potencial de convertirse en seres humanos, eliminando así algunas de las controversias éticas que rodean la investigación de transferencia nuclear. Markus Grompe, director del Centro de Células Madre de Oregón en la Universidad de Salud y Ciencia de Oregón en Portland, espera crear dicha tecnología obligando a las células del donante a expresar genes que normalmente solo se encuentran en las células madre embrionarias (consulte 10 Tecnologías emergentes: Reprogramación nuclear, marzo / Abril de 2006).

De hecho, la transferencia nuclear puede convertirse en una tecnología de transición. Pero incluso si lo es, y a pesar de toda su controversia, aún podría ser de vital importancia como la clave para desarrollar nuevas tecnologías que finalmente puedan liberar a las células madre embrionarias de los dilemas éticos. La transferencia nuclear es la única forma en que actualmente podemos realizar la reprogramación. Este es nuestro modelo y nuestro criterio para aprender qué es importante, dice Jaenisch de Whitehead. Snyder agrega, si no sabemos cómo hacer una transferencia nuclear, o no se nos permite hacerlo, entonces esta técnica potencialmente de resolución de debates se vuelve imposible de seguir.

Lanza también está trabajando en nuevas tecnologías de reprogramación para evitar la escasez de huevos. Pero al igual que Snyder, le preocupa que demasiado enfoque en alternativas inciertas pueda descarrilar el progreso de la clonación terapéutica, que los científicos saben que funciona. Desarrollemos todas estas tecnologías y veamos qué funciona mejor, sugiere. Agrega que meses y años de lidiar con los problemas éticos y legales que rodean la investigación con células madre, en lugar de la ciencia, lo han desgastado. Pero la idea de terapias basadas en células madre lo empuja a seguir adelante. A menudo me he ido a casa y he levantado las manos. Pero luego digo: No podemos rendirnos tan fácilmente.

Emily Singer es la editora de biotecnología de Technology Review.

Barra lateral: Superar la inmunidad
Uno de los mayores obstáculos para las terapias basadas en células madre es la posibilidad de rechazo inmunológico, como puede suceder con los riñones de donantes. Las células madre emparejadas por el paciente, derivadas de una célula de piel donada por el paciente, podrían presentar una forma de solucionar este problema. Pero a medida que los investigadores han llegado a creer que la clonación de células madre puede ser demasiado ineficaz para un uso generalizado, han comenzado a desarrollar otras formas de superar el rechazo inmunológico.

En lugar de crear líneas de células madre para cada paciente que las necesite, dice Stephen Minger, científico de células madre del King's College de Londres, podríamos hacer mejor para crear 1.000 líneas de células madre que representen los perfiles inmunitarios más comunes en la población. No obtendría una combinación perfecta para todos ... pero estaría cerca, y es posible que solo necesite una inmunosupresión leve, dice.

Los científicos también están desarrollando formas de utilizar células madre para engañar al sistema inmunológico. Si puedes eliminar la [respuesta inmunitaria], es posible que las células pasen desapercibidas, dice Tim Kamp, científico de células madre de la Universidad de Wisconsin-Madison. La investigación preliminar sugiere que convertir las células madre en un tipo de célula inmunitaria conocida como célula dendrítica puede engañar al sistema inmunológico del huésped para que acepte otras células relacionadas. Si los científicos fabricaran tanto células inmunitarias como cualquier tipo de célula necesario para la terapia a partir de las mismas líneas de células madre, podrían inyectar ambos tipos de células en un paciente sin una respuesta inmunitaria.

En algunos casos, es posible que los médicos no tengan que preocuparse por el rechazo inmunológico. Estamos empezando a reconocer que las células madre pueden ser mejor toleradas por el sistema inmunológico en algunas áreas del cuerpo de lo que esperábamos, dice Evan Snyder, neurólogo del Instituto Burnham en La Jolla, CA. Las células madre embrionarias parecen tolerarse en el cerebro, incluso sin inmunosupresión.

Geron, una empresa de biotecnología con sede en California que desarrolla terapias con células madre embrionarias, está aprovechando este hecho para desarrollar nuevos tratamientos para la lesión de la médula espinal. Los científicos han estimulado a las ratas lesionadas a caminar nuevamente después de inyecciones de células precursoras neurales derivadas de células madre embrionarias; Geron está solicitando permiso para comenzar los ensayos clínicos en humanos de un procedimiento relacionado el próximo año.

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