Regeneracion

JAL-CBMSO-UAM-CSICJAL-CBMSO-UAM-CSIC
CÉLULAS MADRECÉLULAS MADRE
De la polémica a la esperanzaDe la polémica a la esperanza

Algunas preguntas…Algunas preguntas…
 ¿Qué son las células madre?¿Qué son las células madre?
 ¿Por qué tanta polémica?¿Por qué tanta polémica?
 ¿Por qué tanta reticencia por parte de los¿Por qué tanta reticencia por parte de los
gobiernos a dar luz verde a su utilización?gobiernos a dar luz verde a su utilización?
 ¿Cuántos tipos hay?¿Cuántos tipos hay?
 ¿Para qué sirven?¿Para qué sirven?
 ¿Qué potencial terapéutico tienen?¿Qué potencial terapéutico tienen?

Algunos acrónimos utilizados…Algunos acrónimos utilizados…
 Células ES: Embryonic Stem cells (célulasCélulas ES: Embryonic Stem cells (células
madre de origen embrionario)madre de origen embrionario)
 Células AS: Adult Stem cells (células madreCélulas AS: Adult Stem cells (células madre
procedentes de tejido adulto)procedentes de tejido adulto)
 Células HS: Hematopoyetic Stem cells (célulasCélulas HS: Hematopoyetic Stem cells (células
madre procedentes de la médula ósea)madre procedentes de la médula ósea)
 FIV: FecundaciónFIV: Fecundación in vitroin vitro

Lo que suscitan…Lo que suscitan…

““La preocupación con la que la sociedadLa preocupación con la que la sociedad
esté viendo una aplicación científicaesté viendo una aplicación científica
puede acabar necesitando elpuede acabar necesitando el
posicionamiento de los poderes públicosposicionamiento de los poderes públicos
y, por tanto, acabar convirtiéndose eny, por tanto, acabar convirtiéndose en
una cuestión política”una cuestión política”
Dr. Pere PuigdomènechDr. Pere Puigdomènech

El término “Célula Madre” esEl término “Célula Madre” es
incorrecto…incorrecto…
 El término inglés es “Stem cells” (CÉLULASEl término inglés es “Stem cells” (CÉLULAS
TRONCO)TRONCO)
 Células Troncales o Tronco. En cualquier caso…Células Troncales o Tronco. En cualquier caso…
 Nos referimos a CÉLULAS PLURIPOTENTESNos referimos a CÉLULAS PLURIPOTENTES
 Ha trascendido socialmente el término Célula MadreHa trascendido socialmente el término Célula Madre
y a ellas nos referiremos…y a ellas nos referiremos…

Aspectos éticos y legalesAspectos éticos y legales
 Aprobada la nueva ley de Técnicas de Reproducción AsistidaAprobada la nueva ley de Técnicas de Reproducción Asistida
(Octubre 2003)(Octubre 2003)
 Se permite la investigación con embriones congeladosSe permite la investigación con embriones congelados
sobrantes…sobrantes…
 En Europa se intenta unificar criterios…En Europa se intenta unificar criterios…
 Inglaterra, la más permisiva. Alemania, la más restrictiva…Inglaterra, la más permisiva. Alemania, la más restrictiva…
 La iglesia, en contra…La iglesia, en contra…
 El Comité ético-científico internacional, a favor…El Comité ético-científico internacional, a favor…

“La obtención de las células AS puede
realizarse, fundamentalmente,
aislándolas del tejido apropiado de un
ser humano adulto, incluso fallecido,
mientras que para la obtención de las
células ES se requiere destruir un
blastocisto”
SEBBM 134. 2002

Preguntas para la reflexión…Preguntas para la reflexión…
 ¿A partir de cuándo un ser humano es un ser¿A partir de cuándo un ser humano es un ser
humano?humano?
 ¿Sería lícito crear embriones a partir de seres¿Sería lícito crear embriones a partir de seres
adultos con fines terapéuticos?adultos con fines terapéuticos?
 ¿Se deben considerar los criterios de la iglesia en¿Se deben considerar los criterios de la iglesia en
estas cuestiones?estas cuestiones?
 ¿Hay que restringir la investigación con células¿Hay que restringir la investigación con células
embrionarias sólo a embriones sobrantesembrionarias sólo a embriones sobrantes
actualmente almacenados?actualmente almacenados?

En cualquier caso, es cierto que…En cualquier caso, es cierto que…
 El potencial terapéutico de las células AS esEl potencial terapéutico de las células AS es
mucho menor que el de las células ES…mucho menor que el de las células ES…
 Ninguna posibilidad está cerrada…Ninguna posibilidad está cerrada…
 La Clonación terapéutica, prohibida por ley,La Clonación terapéutica, prohibida por ley,
permitiría tener una fuente histocompatiblepermitiría tener una fuente histocompatible
prácticamente ilimitada de tejido para trasplante…prácticamente ilimitada de tejido para trasplante…
 Las célulasLas células ESES nunca podrán originar un ser vivonunca podrán originar un ser vivo
completo…completo…

En la actualidad…En la actualidad…
 Se rechaza la creación de embriones humanosSe rechaza la creación de embriones humanos
con otro fin que no sea el reproductivo…con otro fin que no sea el reproductivo…
 En investigación se utilizarán únicamenteEn investigación se utilizarán únicamente
embriones sobrantes de clínicas FIV…embriones sobrantes de clínicas FIV…
 Se regula la cantidad de óvulos a implantar enSe regula la cantidad de óvulos a implantar en
estas clínicas FIV con la finalidad de evitar, en loestas clínicas FIV con la finalidad de evitar, en lo
posible, futuros embriones sobrantes…posible, futuros embriones sobrantes…

Su naturaleza…Su naturaleza…

¿Qué son las células madre?¿Qué son las células madre?
 Son un grupo celular que se distingue por 3Son un grupo celular que se distingue por 3
características:características:

Pueden dividirse dando nuevas copias de sí mismas…Pueden dividirse dando nuevas copias de sí mismas…

Pueden diferenciarse en otros tipos celulares…Pueden diferenciarse en otros tipos celulares…

Pueden acabar colonizando y originando nuevos tejidos…Pueden acabar colonizando y originando nuevos tejidos…

Aplicaciones clínicas de las células madreAplicaciones clínicas de las células madre
 Terapia celular:Terapia celular:
 Clonación terapéutica:Clonación terapéutica:
 Clonación-Clonación-
transgenización:transgenización:

Función de las células…Función de las células…
ES:ES:

Células pluripotenciales procedentes de la MasaCélulas pluripotenciales procedentes de la Masa
Celular Interna de la blástula. Formará el embrión…Celular Interna de la blástula. Formará el embrión…

Capacidad de diferenciarse a prácticamenteCapacidad de diferenciarse a prácticamente
cualquier tipo de tejido…cualquier tipo de tejido…

No pueden dar lugar, por sí solas, a un reciénNo pueden dar lugar, por sí solas, a un recién
nacido. Se necesitan los tejidos extraembriónicosnacido. Se necesitan los tejidos extraembriónicos
para el proceso de gestación…para el proceso de gestación…

En la práctica, se obtienen de embriones sobrantesEn la práctica, se obtienen de embriones sobrantes
de clínicas de FIV y con más de 5 años dede clínicas de FIV y con más de 5 años de
congelación…congelación…

Función de las células…Función de las células…
AS:AS:

Presentes en muchos tejidos adultos…Presentes en muchos tejidos adultos…

Implicadas en regeneración de tejido dañado…Implicadas en regeneración de tejido dañado…

Tienen gran plasticidad (capacidad de producir tejidos deTienen gran plasticidad (capacidad de producir tejidos de
distinto linaje), pero…distinto linaje), pero…

No son pluripotentes, sino MULTIPOTENTES…No son pluripotentes, sino MULTIPOTENTES…

Otros tipos de células madre…Otros tipos de células madre…
 Células madre fetales, menos pluripotentesCélulas madre fetales, menos pluripotentes
que las células ES…que las células ES…
 Células de cordón umbilical, tras elCélulas de cordón umbilical, tras el
nacimiento…nacimiento…
 Células germinales embrionarias,Células germinales embrionarias,
procedentes de la línea de producción deprocedentes de la línea de producción de
espermatozoides y óvulos…espermatozoides y óvulos…

OBTENCIÓN DE CÉLULAS MADREOBTENCIÓN DE CÉLULAS MADRE
 Hacia la semana del desarrollo embrionario seHacia la semana del desarrollo embrionario se
forma la blástula, de cuya MCI se puedenforma la blástula, de cuya MCI se pueden
obtener las células ES…obtener las células ES…
 Una célula ES es capaz de originar más de 200Una célula ES es capaz de originar más de 200
tipos celulares diferentes…tipos celulares diferentes…

DIFERENCIACIÓN DE CÉLULASDIFERENCIACIÓN DE CÉLULAS ESES
 Método iniciado por Evans y Kaufman en 1980…Método iniciado por Evans y Kaufman en 1980…
 Las células ES se obtienen de la MCI delLas células ES se obtienen de la MCI del
blastocisto…blastocisto…
 se mantienen con distintos factoresse mantienen con distintos factores
inhibitorios…inhibitorios…

Algunos de los tejidos obtenidos aAlgunos de los tejidos obtenidos a
partir de células ES:partir de células ES:
 Endotelial y hematopoyético: Se seleccionan por la presencia delEndotelial y hematopoyético: Se seleccionan por la presencia del
receptor 2 del factor de crecimiento vascular-endotelial.receptor 2 del factor de crecimiento vascular-endotelial.
 OsteoclastosOsteoclastos
 AdipocitosAdipocitos
 Muscular: Los EBs obtenidos con el método de “gota colgante”Muscular: Los EBs obtenidos con el método de “gota colgante”
se pasa a cultivo con una base de tejido gelatinoso.se pasa a cultivo con una base de tejido gelatinoso.
 Neuronal: Mediante un medio denominado “medio basal paraNeuronal: Mediante un medio denominado “medio basal para
células madre neuroepiteliales”.células madre neuroepiteliales”.
 Epidérmico: Se busca la Queratina como marcador.Epidérmico: Se busca la Queratina como marcador.

partir de células fetales:partir de células fetales:
 Alternativa a las células embrionarias. Se obtiene deAlternativa a las células embrionarias. Se obtiene de
fetos abortados de forma natural.fetos abortados de forma natural.
 Son células con menos potencialidad que las ES, peroSon células con menos potencialidad que las ES, pero
están dando resultados muy esperanzadores…están dando resultados muy esperanzadores…
 En algunos casos se utiliza un oncogén (v-myc) paraEn algunos casos se utiliza un oncogén (v-myc) para
inmortalizarlas en cultivo.inmortalizarlas en cultivo.
 Pueden derivarse hacia fibroblastos, célulasPueden derivarse hacia fibroblastos, células
neuronales, epiteliales o musculares…neuronales, epiteliales o musculares…

partir de otras células madre:partir de otras células madre:
 Del cordón umbilical se pueden obtener célulasDel cordón umbilical se pueden obtener células
hematopoyéticas que se pueden utilizar para trasplanteshematopoyéticas que se pueden utilizar para trasplantes
autólogos…autólogos…
 CélulasCélulas ASAS mantienen la viabilidad de los tejidosmantienen la viabilidad de los tejidos
sometidos a un esfuerzo constante (piel, sangre…).sometidos a un esfuerzo constante (piel, sangre…).
Estas células pueden diferenciarse hacia tejido óseo,Estas células pueden diferenciarse hacia tejido óseo,
cardíaco, neuronal…cardíaco, neuronal…
 Dentro de las células AS, las denominadas HS son lasDentro de las células AS, las denominadas HS son las
más prometedoras…más prometedoras…

Diferenciación de células HSDiferenciación de células HS

Las células AS son el granLas células AS son el gran
presente. No generan ningúnpresente. No generan ningún
recelo ético-legal y estánrecelo ético-legal y están
proporcionando grandes logros.proporcionando grandes logros.
Sin embargo tienen menosSin embargo tienen menos
potencial que las ES y, además…potencial que las ES y, además…

Incógnitas sobre las células AS:Incógnitas sobre las células AS:
 ¿Cuántos tipos existen?¿Cuántos tipos existen?
 ¿En qué tejidos se encuentran?¿En qué tejidos se encuentran?
 ¿Cuáles son las fuentes principales?¿Cuáles son las fuentes principales?
 ¿Qué señales regulan su proliferación y diferenciación?¿Qué señales regulan su proliferación y diferenciación?
 ¿Existirá algún tipo capaz de generar por sí sola¿Existirá algún tipo capaz de generar por sí sola
cualquier órgano o tejido?cualquier órgano o tejido?

Sus aplicaciones…Sus aplicaciones…

Terapias basadas en células madreTerapias basadas en células madre
 Se pretende conseguir:Se pretende conseguir:

Proliferación extensa de las células elegidasProliferación extensa de las células elegidas

Dirigirlas hacia el tejido necesitadoDirigirlas hacia el tejido necesitado

Inserción en el tejido dañadoInserción en el tejido dañado

Supervivencia del insertoSupervivencia del inserto

Integración con el tejido circundanteIntegración con el tejido circundante

Conseguir el correcto funcionamientoConseguir el correcto funcionamiento

Impedir daño en el tejido receptorImpedir daño en el tejido receptor

Impedir la transformación celularImpedir la transformación celular

Terapias celulares con células ESTerapias celulares con células ES

Diferenciación a células betapancreáticas productoras deDiferenciación a células betapancreáticas productoras de
insulina e implantación en ratones adultos.insulina e implantación en ratones adultos.

Diferenciación hacia líneas neuronales productoras deDiferenciación hacia líneas neuronales productoras de
dopamina o serotonina, o para reparar lesiones medularesdopamina o serotonina, o para reparar lesiones medulares
en modelos animales.en modelos animales.

Diferenciación hacia líneas epiteliales y creación de piel…Diferenciación hacia líneas epiteliales y creación de piel…

Producción de células ciliadas del oído interno…Producción de células ciliadas del oído interno…

Variaciones a la terapia celularVariaciones a la terapia celular
 Clonación terapéutica:Clonación terapéutica: De una célula adulta se obtieneDe una célula adulta se obtiene
el núcleo y se funde con un óvulo enucleado. Se forma unel núcleo y se funde con un óvulo enucleado. Se forma un
embrión y de aquí, células ES histocompatibles con elembrión y de aquí, células ES histocompatibles con el
donante…donante…
PROHIBIDA POR LEY EN HUMANOS…PROHIBIDA POR LEY EN HUMANOS…
 Terapia celular y manipulación genética:Terapia celular y manipulación genética: ModificarModificar
el ADN de las células ES antes de la diferenciación parael ADN de las células ES antes de la diferenciación para
corregir errores genéticos…corregir errores genéticos…

Clonación terapéutica

Terapias basadas en células distintas a las ESTerapias basadas en células distintas a las ES
 Diferenciación de células HS a tejido cardíaco enDiferenciación de células HS a tejido cardíaco en
humanos. Varias intervenciones realizadas enhumanos. Varias intervenciones realizadas en
España…España…
 Células madre de médula ósea, tanto HS,Células madre de médula ósea, tanto HS,
mesenquimales, así como del bulbo olfatorio estánmesenquimales, así como del bulbo olfatorio están
siendo investigadas para terapias…siendo investigadas para terapias…
 Células madre obtenidas en un diente de leche capazCélulas madre obtenidas en un diente de leche capaz
de diferenciarse a tejido neuronal, óseo o dental… (Dr.de diferenciarse a tejido neuronal, óseo o dental… (Dr.
S. Shi. EEUU)S. Shi. EEUU)
 Con trozos de coral como estructura base, se intentaCon trozos de coral como estructura base, se intenta
obtener tejidos tridimensionales…obtener tejidos tridimensionales…

Terapias basadas en células distintas aTerapias basadas en células distintas a
las ESlas ES
 AS del mesencéfalo capaces de producir dopaminaAS del mesencéfalo capaces de producir dopamina
para tratar ratas parkinsonianas…para tratar ratas parkinsonianas…
 AS de páncreas y generación deAS de páncreas y generación de islotes de Langerhansislotes de Langerhans
productoras de insulina…productoras de insulina…
 HS diferenciadas a células epiteliales de intestinos, pielHS diferenciadas a células epiteliales de intestinos, piel
o pulmón (ratón)…o pulmón (ratón)…
 AS neuronales han curado ratones con EsclerosisAS neuronales han curado ratones con Esclerosis
Múltiple…Múltiple…

Y además…Y además…
 Estudios recientes revelan que algunas célulasEstudios recientes revelan que algunas células
madre podrían curar por fusión celular en vez demadre podrían curar por fusión celular en vez de
por diferenciación propia (Manuel Álvarez Dolado ypor diferenciación propia (Manuel Álvarez Dolado y
cols. 2003. Nature)cols. 2003. Nature)
 Varios grupos han publicado recientemente laVarios grupos han publicado recientemente la
obtención de óvulos y espermatozoides a partir deobtención de óvulos y espermatozoides a partir de
células madre embrionarias… Problemas decélulas madre embrionarias… Problemas de
infertilidad masculina podrían tener solución…infertilidad masculina podrían tener solución…
entre otras ventajas…entre otras ventajas…

Otras opciones biotecnológicas con células madre…Otras opciones biotecnológicas con células madre…
Clonación y transgénesis de animalesClonación y transgénesis de animales
 Granjas farmacéuticas con cabras, ovejas, vacas oGranjas farmacéuticas con cabras, ovejas, vacas o
cerdos…cerdos…

Conclusiones…Conclusiones…

 Las células madre pueden diferenciarse aLas células madre pueden diferenciarse a
distintos linajes celulares…distintos linajes celulares…
 ES tienen más potencialidad o plasticidad…ES tienen más potencialidad o plasticidad…
 Todavía queda mucho por controlar…Todavía queda mucho por controlar…
 Posible tumoración de implantes conPosible tumoración de implantes con
células madre…células madre…

y sin embargo se mueve…y sin embargo se mueve…
Galileo Galilei 22 junio 1633 ante el Santo OficioGalileo Galilei 22 junio 1633 ante el Santo Oficio

2003. Ed. Hélice 2002. Ed. Sirius

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