Células madre: qué son y qué hacen

Células madre. Gentileza Mayo Clinic

(7/Jun/2022 – web) Minesota, EE.UU.- Escrito por el personal de Mayo Clinic.- Seguramente hayas oído hablar de las células madre en las noticias, y quizás te hayas preguntado si podrían ayudarte a ti o a un ser querido que padezca una enfermedad grave. Podrías preguntarte qué son las células madre, cómo se usan para tratar enfermedades y lesiones, y por qué son el tema de un debate tan vigoroso.

Aquí encontrarás algunas respuestas a las preguntas más frecuentes sobre las células madre.

¿Qué son las células madre?

Las células madre son la materia prima del cuerpo; a partir de ellas se generan todas las demás células con funciones especializadas. Bajo las condiciones adecuadas en el cuerpo o en un laboratorio, las células madre se dividen para formar más células llamadas células hijas.

Estas células hijas se convierten en nuevas células madre o en células especializadas (diferenciación) con una función más específica, como células sanguíneas, células cerebrales, células del músculo cardíaco o células óseas. Ninguna otra célula del cuerpo tiene la capacidad natural de generar nuevos tipos de células.

¿Por qué hay tanto interés en las células madre?

Los investigadores esperan que los estudios con células madre puedan ayudar a lo siguiente:

• Comprender más sobre cómo se producen las enfermedades. Al observar la maduración de células madre hasta formar células de los huesos, el músculo cardíaco, los nervios, y otros órganos y tejidos, los investigadores pueden comprender mejor cómo se desarrollan las enfermedades y afecciones.

• Generar células sanas para reemplazar las células afectadas por la enfermedad (medicina regenerativa). Las células madre pueden ser orientadas para convertirse en células específicas que se pueden usar en personas para regenerar y reparar tejidos que la enfermedad ha dañado o afectado.Las células madre pueden tener el potencial de crecer hasta convertirse en tejido nuevo para su uso en trasplantes y medicina regenerativa. Los investigadores continúan ampliando el conocimiento sobre células madre y sus aplicaciones en la medicina regenerativa y de trasplante.

• Las personas que podrían beneficiarse de las terapias con células madre incluyen aquellas con lesiones de la médula espinal, diabetes tipo 1, enfermedad de Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Alzheimer, enfermedad cardíaca, accidente cerebrovascular, quemaduras, cáncer y osteoartritis.

• Probar la seguridad y eficacia de nuevos medicamentos. Antes de usar medicamentos experimentales en personas, los investigadores pueden usar algunos tipos de células madre para probar la seguridad y calidad de estos. Es muy probable que este tipo de pruebas tenga primeramente una repercusión directa en el desarrollo de fármacos para las pruebas de toxicidad cardíaca.Por ejemplo, se pueden generar células nerviosas para probar un nuevo medicamento para una enfermedad nerviosa. Las pruebas podrían demostrar si el nuevo medicamento tuvo algún efecto sobre las células y si estas sufrieron algún daño.

• Entre las nuevas áreas de estudio se encuentra la eficacia del uso de células madre humanas que han sido programadas a fin de que se conviertan células de tejidos específicos para probar nuevos medicamentos. Para que las pruebas de los nuevos medicamentos sean precisas, se debe programar las células para que adquieran las propiedades del tipo de células a las que se dirige el medicamento. Se están estudiando técnicas para programar células a fin de que se conviertan en células específicas.

¿De dónde provienen las células madre?

Hay varias fuentes de células madre:

• Células madre embrionarias. Estas células madre provienen de embriones que tienen de 3 a 5 días de vida. En esta etapa, un embrión se llama blastocisto y tiene alrededor de 150 células.

• Estas son células madre pluripotentes, lo que significa que pueden dividirse en más células madre o pueden convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo. Esta versatilidad permite que las células madre embrionarias se utilicen para regenerar o reparar tejidos y órganos afectados por una enfermedad.

• Células madre adultas. Estas células madre se encuentran en pequeñas cantidades en la mayoría de los tejidos adultos, como la médula ósea o la grasa. En comparación con las células madre embrionarias, las células madre adultas tienen una capacidad más limitada para generar diferentes células del cuerpo.Sin embargo, la evidencia emergente sugiere que las células madre adultas pueden crear diferentes tipos de células. Por ejemplo, las células madre de la médula ósea podrían crear células óseas o del músculo cardíaco.

• Esta investigación ha llevado a la realización de ensayos clínicos tempranos para probar la utilidad y la seguridad en las personas. Por ejemplo, actualmente se están probando células madre adultas en personas con enfermedades neurológicas o cardíacas.

• Hasta hace poco, los investigadores pensaban que las células madre adultas solo podían crear tipos de células similares. Por ejemplo, los investigadores pensaban que las células madre que residen en la médula ósea podían generar solo células sanguíneas.

• Células adultas modificadas para que tengan las propiedades de las células madre embrionarias. Los científicos han transformado satisfactoriamente las células adultas normales en células madre mediante la reprogramación genética. Al modificar los genes de las células adultas, los investigadores pueden reprogramar las células para que actúen de manera similar a las células madre embrionarias.Los investigadores han podido tomar células comunes del tejido conectivo y reprogramarlas para que se conviertan en células cardíacas funcionales. En estudios, los animales con insuficiencia cardíaca que fueron inyectados con nuevas células cardíacas presentaron una mejora en la función cardíaca y en el tiempo de supervivencia.

• Con esta nueva técnica, se podrían utilizar células reprogramadas en lugar de células madre embrionarias y prevenir el rechazo del sistema inmunitario a las nuevas células madre. Sin embargo, los científicos aún no saben si el uso de células adultas modificadas causará efectos adversos en los humanos.

• Células madre perinatales. Los investigadores han descubierto células madre en el líquido amniótico, así como en la sangre del cordón umbilical. Estas células madre tienen la capacidad de convertirse en células especializadas.

• El líquido amniótico llena la bolsa que rodea y protege al feto en desarrollo en el útero. Los investigadores han identificado células madre en muestras de líquido amniótico extraídas de mujeres embarazadas para pruebas o tratamiento, un procedimiento llamado amniocentesis.

¿Por qué hay controversias respecto del uso de células madre embrionarias?

Las células madre embrionarias se obtienen a partir de embriones en etapa temprana, un grupo de células que se forman cuando los óvulos se fecundan con espermatozoides en una clínica de fertilización in vitro. Debido a que las células madre embrionarias humanas se extraen de embriones humanos, se han planteado varias preguntas y cuestiones sobre la ética de la investigación con células madre embrionarias.

Los National Institutes of Health (Institutos Nacionales de Salud) crearon pautas para la investigación con células madre humanas en 2009. Las pautas definen a las células madre embrionarias y cómo pueden utilizarse en la investigación, e incluyen recomendaciones para la donación de células madre embrionarias. Además, las pautas establecen que las células madre embrionarias de embriones creados mediante fertilización in vitro solo se pueden utilizar cuando el embrión ya no es necesario.

¿De dónde vienen estos embriones?

Los embriones que se utilizan en la investigación de células madre embrionarias provienen de óvulos que fueron fertilizados en clínicas de fertilización in vitro, pero que nunca fueron implantados en el útero de una mujer. Las células madre son donadas con el consentimiento informado de los donantes. Las células madre pueden vivir y crecer en soluciones especiales en tubos de ensayo o placas de Petri en los laboratorios.

¿Por qué los investigadores no pueden usar células madre adultas?

Aunque la investigación sobre células madre adultas es prometedora, las células madre adultas podrían no ser tan versátiles y duraderas como las células madre embrionarias. Es posible que las células madre adultas no puedan ser manipuladas para producir todo tipo de células, lo que limita la forma en que las células madre adultas pueden ser utilizadas para tratar enfermedades.

Las células madre adultas también son más propensas a tener alteraciones debido a peligros ambientales, tales como toxinas, o por errores adquiridos por las células durante la multiplicación. Sin embargo, los investigadores han descubierto que las células madre adultas son más adaptables de lo que se pensaba al principio.

¿Qué son las líneas de células madre y por qué los investigadores quieren usarlas?

Una línea de células madre es un grupo de células que provienen de una sola célula madre original y se cultivan en un laboratorio. Las células de una línea de células madre siguen creciendo pero no se diferencian en células especializadas. Idealmente, permanecen libres de defectos genéticos y continúan creando más células madre. Pueden tomarse grupos de células de una línea de células madre y congelarse para su almacenamiento o compartirlos con otros investigadores.

¿Qué es la terapia con células madre (medicina regenerativa) y cómo funciona?

La terapia con células madre, también conocida como medicina regenerativa, promueve la reparación de tejidos afectados por la enfermedad, disfuncionales o lesionados mediante el uso de células madre o sus derivados. Es el próximo capítulo en el trasplante de órganos y usa células en lugar de órganos de donantes, cuyo suministro es limitado.

Los investigadores desarrollan células madre en un laboratorio. Estas células madre se manipulan para que se conviertan en tipos específicos de células, como células sanguíneas, nerviosas o del músculo cardíaco.

Luego se puede implantar dichas células en una persona. Por ejemplo, si la persona tiene enfermedad cardíaca, las células podrían inyectarse en el músculo cardíaco. Las células sanas trasplantadas de músculo cardíaco podrían entonces contribuir a reparar el músculo cardíaco dañado.

Los investigadores ya han demostrado que las células adultas de médula ósea guiadas para convertirse en células similares a las del corazón pueden reparar el tejido cardíaco en las personas, y hay más investigación en curso.

¿Ya se utilizaron células madre para tratar enfermedades?

Sí. Los médicos han realizado trasplantes de células madre, también conocidos como trasplantes de médula ósea. En estos trasplantes, las células madre reemplazan a las células dañadas por la quimioterapia o la enfermedad o sirven como una forma en que el sistema inmunológico del donante combate ciertos tipos de cáncer y enfermedades relacionadas con la sangre, como la leucemia, el linfoma, el neuroblastoma y el mieloma múltiple. Estos trasplantes utilizan células madre adultas o sangre del cordón umbilical.

Los investigadores están probando células madre adultas para tratar otras condiciones, que incluyen diversas enfermedades degenerativas tales como la insuficiencia cardíaca.

¿Cuáles son los posibles problemas al usar células madre embrionarias en los seres humanos?

Para que las células madre embrionarias sean útiles, los investigadores deben estar seguros de que las células madre se diferenciarán en los tipos específicos de células deseadas.

Los investigadores han descubierto formas de orientar a las células madre para que se conviertan en tipos específicos de células, por ejemplo, orientar células madre embrionarias para que se conviertan en células del corazón. Se están llevando a cabo investigaciones en esta área.

Las células madre embrionarias también pueden crecer de forma irregular o especializarse en diferentes tipos de células espontáneamente. Los investigadores están estudiando cómo controlar el crecimiento y la diferenciación de las células madre embrionarias.

Las células madre embrionarias también pueden desencadenar una respuesta inmunitaria en la que el cuerpo del receptor ataca a las células madre como si fuesen invasores extraños. Las células madre también pueden no funcionar según lo esperado, con consecuencias desconocidas. Los investigadores continúan estudiando cómo evitar estas posibles complicaciones.

¿Qué es la clonación terapéutica y qué beneficios podría ofrecer?

La clonación terapéutica, también llamada transferencia nuclear de células somáticas, es una técnica para crear células madre versátiles e independientes de los óvulos fecundados. En esta técnica, se extrae el núcleo de un óvulo no fecundado. Este núcleo contiene el material genético. El núcleo también se extrae de la célula de un donante.

Este núcleo de donante se inyecta en el óvulo, lo que reemplaza al núcleo que fue extraído, en un proceso llamado transferencia nuclear. El huevo se divide y pronto forma un blastocisto. Este proceso crea una línea de células madre que es genéticamente idéntica a las células del donante: en esencia, un clon.

Algunos investigadores creen que las células madre derivadas de la clonación terapéutica pueden ofrecer mayores beneficios a comparación de las provenientes de los óvulos fecundados, porque es menos probable que las células clonadas sean rechazadas una vez trasplantadas de nuevo al donante y pueden permitir que los investigadores vean exactamente cómo se desarrolla una enfermedad.

¿Ha sido beneficiosa la clonación terapéutica en las personas?

No. Los investigadores no han podido realizar con éxito la clonación terapéutica con seres humanos a pesar del éxito en otras especies.

Sin embargo, en estudios recientes, los investigadores han creado células madre pluripotentes humanas al modificar el proceso de clonación terapéutica. Los investigadores continúan estudiando el potencial de la clonación terapéutica en las personas.

Fuente/Foto: Mayo Clinc

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