¿Qué son las Células Madre? Su uso como agente terapéutico

¿Qué son las Células Madre? Su uso como agente terapéutico

Por Ana María Pino, Profesora Asociada y Juan Pablo Rodríguez, Profesor Titular, Unidad de Nutrición Básica, INTA, Universidad de Chile

Durante los últimos años ha habido un notable aumento en el número de publicaciones científicas donde se propone el uso de células progenitoras mesenquimáticas (MSCs), Células Madre, para el tratamiento de una serie de patologías.

¿Qué son las células madre y por qué son tan valiosas?

Las células madre se pueden definir como células no diferenciadas, que se autorrenuevan (se multiplican) y son pluripotentes, es decir que puede llegar a generar diferentes tipos de células (piel, músculo, grasa, hueso). En un individuo adulto, estas células se encuentran en diferentes tejidos, como médula ósea, tejido adiposo, músculo, tejido nervioso, tejido periodontal, etc; cada tejido se mantiene o renueva a partir de reservas de células madre. Sin embargo, para la obtención de estas células con fines experimentales o curativos el tejido adiposo aparece como el preferido, básicamente, por su abundancia y su ubicación subcutánea que permite técnicas poco invasivas para su obtención. Cualquiera sea el tejido de origen, estas células, que se encuentran en baja cantidad, deben ser luego aisladas y permitir su multiplicación mediante procedimientos de laboratorio, para obtener el número necesario para ser utilizado en el tratamiento.

También es posible obtener células madre mediante reprogramación genética de células diferenciadas (somáticas), a estas células se las llama “células pluripotentes inducidas” o iPSCs. El año 2012, se otorgó el Premio Nobel de Medicina a los investigadores John B. Gurdon y Shinya Yamanaka, por descubrir que se puede reprogramar células diferenciadas o maduras para que lleguen a ser células pluripotentes, no diferenciadas. A partir de este descubrimiento, ha sido posible inducir células madre a partir de células diferenciadas de cualquier tejido. Para esto, se insertan ciertos genes que le confieren a la célula las características de indiferenciada y de multiplicación.

Las células obtenidas de cada una de estas fuentes difieren en el número de tipos celulares hacia los cuales se pueden diferenciar (potencia). La única célula que es totipotente, vale decir que se puede diferenciar a todos los linajes celulares, es la proveniente de tejido embrionario.

Estas características de las células madre hacen que tengan gran valor biológico y, por esta razón, se ha propuesto que pueden ser de gran utilidad para el tratamiento de aquellas patologías en que se ha producido un daño irreversible de ciertos tejidos u órganos. Una de las ventajas que tienen las células madre para estos efectos, es su baja capacidad antigénica, por lo cual genera una muy baja reacción injerto versus huésped, lo que permite la utilización de células madre provenientes de donantes y no solo del propio paciente.

Existen dos tipos de células madre: células madre adulta y células embrionarias o totipotenciales. Como se mencionó, las primeras se han podido aislar prácticamente de todos los tejidos. Si bien es cierto, las células de origen embrionario tienen mayor potencialidad que las células adultas y por lo tanto su utilización para fines terapéuticos podría ser mucho más eficiente, tiene importantes reparos éticos, puesto que se obtienen a partir de embriones. Por esta razón, se ha puesto la atención en los embriones sobrantes de los procesos de reproducción asistida, los cuales no pueden permanecer congelados en forma indefinida. A pesar de las ventajas que ofrecen las células madre embrionarias, existe una gran limitación: las células no se obtienen del paciente al que se le van a implantar y aunque, una de las características de las células madre es su baja inmunoreactividad, puede haber rechazo inmunológico, como en un trasplante convencional. Por lo tanto, los pacientes tratados con células embrionarias deberían recibir, de por vida, un tratamiento inmunosupresor. Otro de los riesgos que se ha descrito para el uso de las células madre en tratamientos terapéuticos, es que se pueda producir una proliferación no controlada, lo que podría generar masas de tipo tumoral.

Por el contrario, la utilización de las células madre adultas no plantea ningún reparo ético para su utilización con fines terapéuticos, puesto que basta con la extracción de un pequeño volumen de médula ósea, de una pequeña cantidad de tejido adiposo o de algún otro tejido del propio paciente para obtener las células. Otra fuente muy importante de células progenitoras es el cordón umbilical y está siendo utilizado en forma creciente para la obtención de este tipo de células. Pero el problema es que, por el momento, no ofrece la misma capacidad de diferenciación que las células embrionarias para reparar diferentes órganos dañados. Hasta el momento, el único tratamiento que ha sido autorizado en seres humanos es el con células adultas y es el primero que ha comenzado a dar algunos frutos.

¿Para qué se pueden usar?

En los últimos años se ha realizado activa investigación, por ejemplo, en la regeneración del tejido cardíaco dañado luego de un infarto, o en la reparación de los daños producidos por enfermedades como hepatitis, diabetes, Parkinson o mal de Alzheimer, en la reparación de tejido óseo a nivel de fracturas óseas o de tejido osteo-articular, como en la artrosis. El uso de estas células puede abrir la puerta a la regeneración de diversos tejidos; pero, de momento, es sólo una investigación esperanzadora. Aún queda un largo camino por recorrer, el cual comenzó hace más de treinta años, cuando se aisló por primera vez estas células desde embriones de ratón. Es importante destacar que, a pesar de que hay numerosos grupos de investigación en el mundo estudiando activamente en este tema, son muy pocas las terapias que han sido autorizadas por las agencias de Estados Unidos (FDA) o de la Unión Europea.

En el último tiempo, las investigaciones referidas al uso terapéutico de las células madre se han enfocado principalmente en los productos que son liberados por ellas, más que en la utilización de las células propiamente tal. Se piensa que cuando las células madre se inyectan en un tejido dañado, los efectos regenerativos se deben principalmente a moléculas que ejercen un efecto positivo sobre el tejido dañado (factores de crecimiento, proteínas, miRNAs, entre otros), que son producidas y liberadas localmente por estas células. Estas moléculas son liberadas al medio extracelular en microvesículas, las cuales pueden colectarse desde el medio extracelular de células madre en cultivo celular, almacenarse y posteriormente aplicarse directamente en el tejido dañado o administradas en forma sistémica. Así, se genera una terapia que se basa en las células madre, pero que es libre de células; desaparece, por tanto, el riesgo de un crecimiento descontrolado de células madre y de un rechazo inmunológico; siendo, además, la manipulación, almacenamiento y transporte de un producto acelular, más sencillo que el manejo de las células propiamente tal.

Después de varias décadas de investigación, los resultados obtenidos con estas células como agentes terapéuticos han sido dispares; sin embargo, la terapia con células madre podría llegar a ser una importante alternativa terapéutica para determinadas patologías, aunque aún existen muchos obstáculos que se deben superar.

Referencias

Bacakova L, Zarubova J, Travnickova M, Musilkova J, Pajorova J, Slepicka P, Slepickova Kasalkova N, Svorcik V, Kolska Z, Motarjemi H, Molitor M. (2018). Stem cells: their source, potency and use in regenerative therapies with focus on adipose-derived stem cells – a review. Biotechnology Advances 36: 1111–1126

Zakrzewski W, Dobrzy?ski M, Szymonowicz M and Rybak Z. Stem cells: past, present, and future. Stem Cell Research & Therapy (2019) 10:68

Volarevic V, Markovic BS, Gazdic M, Volarevic A, Jovicic N, Arsenijevic N, Armstrong L, Djonov V, Lako M and Stojkovic M (2018) Ethical and Safety Issues of Stem Cell-Based Therapy International Journal of Medical Sciences 15(1): 36-45. doi: 10.7150/ijms.21666

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