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Células madre sin embriones
Dos grupos de científicos parecen haber logrado independientemente uno de los santos griales de la medicina regenerativa: reprogramar células adultas humanas para que se comporten como células madre embrionarias, sin el uso de un embrión o un óvulo humano. El método podría proporcionar una forma de producir células madre específicas para el paciente, una hazaña que aún no se ha logrado en humanos. Estas células podrían eventualmente usarse para estudiar enfermedades genéticas complejas o para trasplantes de células o tejidos sin temor al rechazo inmunológico.
Células de avance: Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison reprogramaron con éxito las células de la piel (que se muestran aquí) para que actúen como células madre embrionarias. El método podría proporcionar una forma más eficiente de generar células madre, una que no provoque preocupaciones éticas.
La nueva técnica también elimina las principales objeciones éticas a la investigación con células madre embrionarias: la creación y destrucción de embriones humanos. Han pasado 10 años desde que obtuvimos las primeras líneas de células madre embrionarias, que desató una tormenta de controversia que ha durado hasta hoy, dice James Thomson , biólogo de la Universidad de Wisconsin-Madison que aisló las primeras células madre embrionarias humanas en 1998 y dirigió el nuevo trabajo. Creo que estos resultados son el principio del fin de esta controversia.
Dos grupos, uno dirigido por Shinya Yamanaka en la Universidad de Kyoto, en Japón, y uno dirigido por Thompson y Junying Yu en la Universidad de Wisconsin: células de piel humana diseñadas por separado para expresar cuatro genes diferentes. Por razones que aún no están claras para los científicos, la exposición de las células a estos genes parece hacer retroceder el reloj del desarrollo. Ambos grupos encontraron que las células resultantes exhiben dos propiedades principales que definen las células madre embrionarias. Son pluripotentes, lo que significa que pueden convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo y pueden dividirse aparentemente de forma indefinida en su estado indiferenciado.
Daría la bienvenida a este otro método porque es más fácil de obtener el material y no plantea cuestiones éticas que algunos encuentran preocupantes, dice Doug Melton , director del Instituto de Células Madre de Harvard. Igualmente importante, el uso de este otro enfoque debería aumentar enormemente la cantidad de fondos disponibles para la investigación.
Las células madre embrionarias han sido el objetivo tanto de la expectación como de la esperanza debido a su capacidad potencial para reemplazar las células dañadas en enfermedades como el Parkinson y la diabetes. También son fuente de controversias éticas: las células se derivan del exceso de embriones humanos descartados tras la fecundación in vitro, y su obtención requiere la destrucción de los embriones. El presidente Bush restringió severamente la financiación federal de la investigación con células madre embrionarias en 2001.
Más allá del impacto potencial de la reprogramación en el debate ético que rodea a las células madre embrionarias, una de sus mayores ventajas es que proporciona una forma alternativa de producir células madre que están genéticamente emparejadas con un individuo. Las células pluripotentes reprogramadas derivadas de las células de la piel de un individuo podrían eventualmente usarse para trasplantes de tejidos sin riesgo de rechazo inmunológico. Las células derivadas de alguien con Parkinson o diabetes podrían proporcionar a los científicos nuevos modelos para estudiar estas complejas enfermedades genéticas. (Ver Stem Cells Reborn y The Real Stem Cell Hope).
La única otra forma de producir tales células, la clonación terapéutica humana, conlleva sus propios problemas técnicos y éticos, y aún no se ha logrado. También requiere óvulos humanos, que han resultado ser extremadamente difíciles de obtener. (Ver Clonación terapéutica humana detenida). Ian Wilmut, el científico que dirigió el esfuerzo para clonar la oveja Dolly, anunció el viernes que planea enfocar los esfuerzos de su grupo en la reprogramación en lugar de la clonación.
Pero los científicos instan a la financiación continua de métodos basados en embriones hasta que se sepa más sobre estos nuevos tipos de células. Hasta que se demuestre que la alternativa produce el mismo tipo de células normales extremadamente versátiles que obtenemos de blastocistos humanos previamente congelados, sería injusto para los pacientes renunciar a ese enfoque, dice Melton del Harvard Stem Cell Institute.
Si bien las nuevas células se ven y actúan como células madre embrionarias, aún no está claro qué tan similares son. La mayoría de los marcadores que conocemos en las células madre embrionarias son expresados por estas células madre, dice Yu de la Universidad de Wisconsin. Pero realmente no tenemos idea de si existe una diferencia significativa. Los experimentos iniciales del laboratorio de Kioto de Yamanaka sugieren que existen al menos algunas diferencias: una pantalla de la expresión de 30.000 genes mostró que las células pluripotentes son similares pero no idénticas a las células madre embrionarias.
Ambos equipos utilizaron ADN viral para introducir genes de cuatro factores de transcripción (proteínas que activan otros genes en la célula) en fibroblastos, un tipo de célula de la piel. (Dos de estos factores de transcripción eran iguales en ambos grupos; dos eran diferentes. Todos habían sido identificados previamente en células madre embrionarias). Los científicos teorizan que cuando se expresan en las células adultas, los factores de transcripción activan una cascada genética que devuelve la célula y su ADN a un estado embrionario.
Cuando se implantaron en ratones, las células generaron una bola de tejido que contenía múltiples tipos de células diferenciadas, una prueba estándar de pluripotencia celular. El equipo de Yamanaka también demostró que las células podían diferenciarse en células nerviosas y musculares, empleando los mismos protocolos que se utilizan con las células madre embrionarias. Los hallazgos se publicaron hoy en línea en las revistas Celda y Ciencias .
Antes de que estas células puedan considerarse para la terapéutica humana, los investigadores deberán desarrollar una forma alternativa de expresar los factores de transcripción. Los virus que se utilizan actualmente pueden integrarse en el genoma y plantear posibles problemas de seguridad. Aún no está claro cuán difícil será lograr esto, pero Thomson dice que su grupo y otros ya están trabajando en este problema.
Si bien queda mucho trabajo por hacer, Thomson dice que es probable que los hallazgos aceleren el ritmo de la investigación al alentar a más científicos a estudiar las células madre y al aumentar la financiación para el campo. Mi barómetro personal de optimismo ha subido mucho, dice. Creo que los investigadores jóvenes evitaron meterse en este campo por cuestiones éticas ... Ahora creo que cada vez más laboratorios adoptarán este método.