Investigación con células madre: usos, tipos y ejemplos

Sobre las células madre

Las células madre son células indiferenciadas o "en blanco". Esto significa que son capaces de convertirse en células que cumplen numerosas funciones en diferentes partes del cuerpo. La mayoría de las células del cuerpo son células diferenciadas. Estas células solo pueden cumplir un propósito específico en un órgano en particular. Por ejemplo, los glóbulos rojos están diseñados específicamente para transportar oxígeno a través de la sangre.

Todos los humanos comienzan como una sola célula. Esta célula se llama cigoto o huevo fertilizado. El cigoto se divide en dos celdas, luego cuatro celdas, y así sucesivamente. Finalmente, las células comienzan a diferenciarse, asumiendo una determinada función en una parte del cuerpo. Este proceso se llama diferenciación.

Las células madre son células que aún no se han diferenciado. Tienen la capacidad de dividirse y hacer un número indefinido de copias de sí mismos. Otras células del cuerpo solo pueden replicarse un número limitado de veces antes de comenzar a descomponerse. Cuando una célula madre se divide, puede seguir siendo una célula madre o convertirse en una célula diferenciada, como una célula muscular o un glóbulo rojo.

Posibles usos de las células madre.

Dado que las células madre tienen la capacidad de convertirse en varios otros tipos de células, los científicos creen que pueden ser útiles para tratar y comprender enfermedades. De acuerdo con la Mayo Clinic, las células madre se pueden usar para:

• crecer nuevas células en un laboratorio para reemplazar órganos o tejidos dañados
• partes correctas de los órganos que no funcionan correctamente
• investigar causas de defectos genéticos en las células
• investigar cómo ocurren las enfermedades o por qué ciertas células se convierten en células cancerosas
• probar nuevos medicamentos para seguridad y efectividad

Tipos de células madre

Existen varios tipos de células madre que se pueden usar para diferentes propósitos.

Células madre embrionarias

Las células madre embrionarias provienen de embriones humanos que tienen entre tres y cinco días. Se cosechan durante un proceso llamado fertilización in vitro. Esto implica fertilizar un embrión en un laboratorio en lugar de dentro del cuerpo femenino. Las células madre embrionarias se conocen como células madre pluripotentes. Estas células pueden dar lugar a prácticamente cualquier otro tipo de célula en el cuerpo.

Células madre no embrionarias (adultas)

Las células madre adultas tienen un nombre engañoso, porque también se encuentran en bebés y niños. Estas células madre provienen de órganos y tejidos desarrollados en el cuerpo. El cuerpo los utiliza para reparar y reemplazar el tejido dañado en la misma área en la que se encuentran.

Por ejemplo, las células madre hematopoyéticas son un tipo de células madre adultas que se encuentran en la médula ósea. Producen nuevos glóbulos rojos, glóbulos blancos y otros tipos de glóbulos. Los médicos han estado realizando trasplantes de células madre, también conocidos como trasplantes de médula ósea, durante décadas utilizando células madre hematopoyéticas para tratar ciertos tipos de cáncer.

Las células madre adultas no pueden diferenciarse en tantos otros tipos de células como las células madre embrionarias.

Células madre pluripotentes inducidas (iPSCs)

Los científicos han descubierto recientemente cómo convertir las células madre adultas en células madre pluripotentes. Estos nuevos tipos de células se denominan células madre pluripotentes inducidas (iPSC). Pueden diferenciarse en todo tipo de células especializadas en el cuerpo. Esto significa que potencialmente pueden producir nuevas células para cualquier órgano o tejido. Para crear iPSCs, los científicos reprograman genéticamente las células madre adultas para que se comporten como células madre embrionarias.

El avance ha creado una forma de "des-diferenciar" las células madre. Esto puede hacerlos más útiles para comprender cómo se desarrollan las enfermedades. Los científicos esperan que las células se puedan hacer de la propia piel de alguien para tratar una enfermedad. Esto ayudará a evitar que el sistema inmunitario rechace un trasplante de órgano. Se están realizando investigaciones para encontrar formas de producir iPSCs de forma segura.

Células madre de sangre del cordón umbilical y células madre de líquido amniótico

Las células madre de la sangre del cordón umbilical se extraen del cordón umbilical después del parto. Se pueden congelar en bancos de células para usar en el futuro. Estas células se han utilizado con éxito para tratar a niños con cánceres de sangre, como leucemia y ciertos trastornos genéticos de la sangre.

También se han encontrado células madre en el líquido amniótico. Este es el líquido que rodea a un bebé en desarrollo dentro del útero materno. Sin embargo, se necesita más investigación para ayudar a comprender los usos potenciales de las células madre de líquido amniótico.

Controversia de investigación de células madre

Las células madre adultas no presentan ningún problema ético. Sin embargo, en los últimos años, ha habido controversia en torno a la forma en que se obtienen las células madre embrionarias humanas. Durante el proceso de recolección de células madre embrionarias, el embrión se destruye. Esto plantea preocupaciones éticas para las personas que creen que la destrucción de un embrión fertilizado es moralmente incorrecto.

Los opositores creen que un embrión es un ser humano vivo. No creen que los óvulos fertilizados deban usarse para investigación. Argumentan que el embrión debe tener los mismos derechos que cualquier otro ser humano y que estos derechos deben estar protegidos.

Los partidarios de la investigación con células madre, por otro lado, creen que los embriones aún no son humanos. Señalan que los investigadores reciben el consentimiento de la pareja de donantes cuyos óvulos y espermatozoides se utilizaron para crear el embrión. Los partidarios también argumentan que los huevos fertilizados creados durante la fertilización in vitro se descartarían de todos modos, por lo que podrían utilizarse mejor para la investigación científica.

Con el descubrimiento innovador de iPSCs, puede haber menos necesidad de embriones humanos en la investigación. Esto puede ayudar a aliviar las preocupaciones de quienes están en contra del uso de embriones para la investigación médica. Sin embargo, si los iPSC tienen el potencial de convertirse en un embrión humano, los investigadores podrían en teoría crear un clon del donante. Esto presenta otra cuestión ética a tener en cuenta. Muchos países ya tienen una legislación vigente que prohíbe efectivamente la clonación humana.

Regulaciones federales sobre investigación con células madre

En los Estados Unidos, la política federal con respecto a la investigación con células madre ha evolucionado con el tiempo a medida que diferentes presidentes han asumido el cargo. Es importante tener en cuenta que ninguna regulación federal ha prohibido explícitamente la investigación con células madre en los Estados Unidos. Por el contrario, las regulaciones han impuesto restricciones a la financiación y el uso públicos. Sin embargo, ciertos estados han prohibido la creación o destrucción de embriones humanos para investigación médica.

Política de células madre bajo el ex presidente George W. Bush

En agosto de 2001, el ex presidente George W. Bush aprobó una ley que proporcionaría fondos federales para investigaciones limitadas sobre células madre embrionarias. Sin embargo, dicha investigación tuvo que cumplir con los siguientes criterios:

• El proceso de recolección, que incluye la destrucción del embrión, se inició antes de las 9 de la noche del 9 de agosto de 2001.
• Las células madre se obtuvieron de un embrión creado para fines reproductivos y que ya no era necesario.
• Se obtuvo el consentimiento informado para la donación del embrión, y la donación no implicó una recompensa financiera.

Política de células madre bajo el presidente Barack Obama

En marzo de 2009, el presidente Barack Obama revocó la declaración del ex presidente Bush y lanzó Orden Ejecutiva 13505. La orden eliminó las restricciones a la financiación federal para la investigación con células madre. Esto permitió a los Institutos Nacionales de Salud (NIH) comenzar a financiar investigaciones que utilizan células madre embrionarias. Luego, el NIH publicó pautas para establecer la política bajo la cual financiaría la investigación. Las pautas fueron escritas para ayudar a garantizar que toda la investigación financiada por los NIH sobre células madre humanas sea moralmente responsable y científicamente relevante.

Ejemplos de investigación con células madre.

La investigación con células madre está en curso en universidades, instituciones de investigación y hospitales de todo el mundo. Los investigadores se están centrando actualmente en encontrar formas de controlar cómo las células madre se convierten en otros tipos de células.

El proceso de diferenciación celular.

Un objetivo principal de la investigación sobre las células madre embrionarias es aprender cómo las células madre no diferenciadas se convierten en células madre diferenciadas que forman tejidos y órganos específicos. Los investigadores también están interesados ​​en descubrir cómo controlar este proceso de diferenciación.

Con los años, los científicos han desarrollado métodos para manipular el proceso de células madre para crear un tipo de célula particular. Este proceso se llama diferenciación dirigida. Un reciente estudioTambién descubrió los primeros pasos sobre cómo las células madre se transforman en células cerebrales y otros tipos de células. Más investigación sobre este tema está en curso.

Terapias basadas en células

Si los investigadores pueden encontrar una manera confiable de dirigir la diferenciación de las células madre embrionarias, pueden usar las células para tratar ciertas enfermedades. Por ejemplo, al dirigir las células madre embrionarias para que se conviertan en células productoras de insulina, pueden trasplantar las células en personas con diabetes tipo 1.

Otras afecciones médicas que pueden tratarse potencialmente con células madre embrionarias incluyen:

• lesión traumática de la médula espinal
• golpe
• quemaduras severas
• artritis reumatoide
• enfermedad del corazón
• pérdida de la audición
• enfermedad de la retina
• enfermedad de Huntington
• Enfermedad de Parkinson

Agencia de células madre de California proporciona una lista detallada de los programas de enfermedades y ensayos clínicos actualmente en curso en la investigación con células madre. Ejemplos de tales proyectos incluyen:

• Inyectar células madre modificadas directamente en el cerebro después de un accidente cerebrovascular
• usando células madre para reemplazar las células dañadas en el oído interno que detectan el sonido, lo que ayuda a restaurar la audición
• alterando los genes de las células madre para hacerlas resistentes a enfermedades, como el SIDA, y luego insertándolas en personas con la enfermedad
• Cultivar células madre para reparar los huesos frágiles de las personas con osteoporosis.

Usando células madre para probar nuevos medicamentos

Los investigadores también están utilizando células madre diferenciadas para evaluar la seguridad y la eficacia de los nuevos medicamentos. La prueba de drogas en células madre humanas elimina la necesidad de probarlas en animales.

La comida para llevar

La investigación con células madre tiene el potencial de tener un impacto significativo en la salud humana. Sin embargo, existe cierta controversia en torno al desarrollo, uso y destrucción de embriones humanos. Los científicos pueden aliviar estas preocupaciones mediante el uso de un nuevo método que puede convertir las células madre adultas en células madre pluripotentes, que pueden cambiar a cualquier tipo de célula. Esto eliminaría la necesidad de células madre embrionarias en la investigación. Tales avances muestran que se ha avanzado mucho en la investigación con células madre. A pesar de estos avances, aún queda mucho por hacer antes de que los científicos puedan crear tratamientos exitosos a través de la terapia con células madre.