Las células madre se clasifican en embrionarias y adultas. Las células madre embrionarias son pluripotentes y pueden diferenciarse en casi cualquier tipo celular, mientras que las células madre adultas son multipotentes y se encuentran en tejidos adultos involucrados en la regeneración. Existen varias terapias basadas en células madre, como la diferenciación de células madre embrionarias a tejidos específicos para tratar enfermedades, aunque el potencial de las células madre adultas también se está investigando
2. Definición
• Célula madre o stem
cell se define como
una célula
progenitora,
autorenovable,
capaz de regenerar
uno o más tipos
celulares
diferenciados.
3.
4. Clasificación
• Células madre adultas:
Son aquellas no diferenciadas que
tienen la capacidad de ‘clonarse’
para regenerar órganos y tejidos. Se
encuentran tanto en la médula ósea
como en el cordón umbilical del
bebé.
5. • Células madre embrionarias:
Son aquellas células madre que se
encuentran en el embrión, cuando
éste aún no está completamente
formado. Por el momento no tienen
una aplicación médica directa.
6. Tipos
• Células pluripotentes:
Capaces de producir las mayor parte
de los tejidos de un organismo.
Aunque pueden producir cualquier
tipo de célula del organismo, no
pueden generar un embrión.
7. • Células totipotenes:
Son capaces de transformarse en
cualquiera de los tejidos de un
organismo. Cualquier célula
totipotente colocada en el útero de
una mujer tiene capacidad de
originar un feto y un nuevo
individuo.
8. • Células multipotentes:
Se encuentran en los individuos
adultos. Pueden generar células
especializadas concretas, pero se ha
demostrado que pueden producir
otro tipo diferente de tejidos.
9. Aspectos éticos y legales
• Aprobada la nueva ley de Técnicas de Reproducción
Asistida (Octubre 2003)
• Se permite la investigación
congelados sobrantes…
con
embriones
• En Europa se intenta unificar criterios…
• Inglaterra, la más permisiva. Alemania, la más
restrictiva…
• La iglesia, en contra…
• El Comité ético-científico internacional, a favor…
10. “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”
JAL-CBMSO-UAM-CSIC
SEBBM
11. Preguntas para la reflexión…
• ¿A partir de cuándo un ser humano es un ser
humano?
• ¿Sería lícito crear embriones a partir de seres
adultos con fines terapéuticos?
• ¿Se deben considerar los criterios de la iglesia en
estas cuestiones?
• ¿Hay que restringir la investigación con células
embrionarias sólo a embriones sobrantes
actualmente almacenados?
JAL-CBMSO-UAM-CSIC
12. En cualquier caso, es cierto que…
• El potencial terapéutico de las células AS es mucho
menor que el de las células ES…
• Ninguna posibilidad está cerrada…
• La Clonación terapéutica, prohibida por ley,
permitiría tener una fuente histocompatible
prácticamente
ilimitada
de
tejido
para
trasplante…
• Las células ES nunca podrán originar un ser vivo
completo…
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13. En la actualidad…
• Se rechaza la creación de embriones humanos
con otro fin que no sea el reproductivo…
• En investigación se utilizarán únicamente
embriones sobrantes de clínicas FIV…
• Se regula la cantidad de óvulos a implantar en
estas clínicas FIV con la finalidad de evitar, en lo
posible, futuros embriones sobrantes…
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15. ¿Qué son las células madre?
• Son un grupo celular que se distingue por 3
características:
– Pueden dividirse dando nuevas copias de sí mismas…
– Pueden diferenciarse en otros tipos celulares…
– Pueden acabar
tejidos…
colonizando
y
JAL-CBMSO-UAM-CSIC
originando
nuevos
16. Aplicaciones clínicas de las células madre
• Terapia celular:
• Clonación
terapéutica:
• Clonacióntransgenización:
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17. Función de las células…
• ES:
– Células pluripotenciales procedentes de la Masa
Celular Interna de la blástula. Formará el
embrión…
– Capacidad de diferenciarse
cualquier tipo de tejido…
a
prácticamente
– No pueden dar lugar, por sí solas, a un recién
nacido. Se necesitan los tejidos extraembriónicos
para el proceso de gestación…
– En la práctica, se obtienen de embriones sobrantes
de clínicas de FIV JAL-CBMSO-UAM-CSIC de 5 años de
y con más
18. Función de las células…
AS:
Presentes en muchos tejidos adultos…
Implicadas en regeneración de tejido dañado…
Tienen gran plasticidad (capacidad de producir
tejidos de distinto linaje), pero…
No son pluripotentes, sino MULTIPOTENTES…
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19. Otros tipos de células madre…
• Células madre fetales, menos
pluripotentes que las células ES…
• Células de cordón umbilical, tras el
nacimiento…
• Células germinales embrionarias,
procedentes de la línea de
producción de espermatozoides y
óvulos…
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20. OBTENCIÓN DE CÉLULAS
MADRE
• Hacia la semana del desarrollo embrionario se
forma la blástula, de cuya MCI se pueden
obtener las células ES…
• Una célula ES es capaz de originar más de 200
tipos celulares diferentes…
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21. DIFERENCIACIÓN DE CÉLULAS
ES
• Método iniciado por Evans y Kaufman en
1980…
• Las células ES se obtienen de la MCI del
blastocisto…
•
se mantienen
inhibitorios…
con
distintos
JAL-CBMSO-UAM-CSIC
factores
22. Algunos de los tejidos
obtenidos a partir de células
ES:
• Endotelial y hematopoyético: Se seleccionan por la presencia del
receptor 2 del factor de crecimiento vascular-endotelial.
• Osteoclastos
• Adipocitos
• Muscular: Los EBs obtenidos con el método de “gota colgante” se
pasa a cultivo con una base de tejido gelatinoso.
• Neuronal: Mediante un medio denominado “medio basal para
células madre neuroepiteliales”.
• Epidérmico: Se busca la Queratina como marcador.
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23. Algunos de los tejidos
obtenidos a partir de células
fetales:
• Alternativa a las células embrionarias. Se obtiene de
fetos abortados de forma natural.
• Son células con menos potencialidad que las ES, pero
están dando resultados muy esperanzadores…
• En algunos casos se utiliza un oncogén (v-myc) para
inmortalizarlas en cultivo.
• Pueden derivarse hacia fibroblastos,
neuronales, epiteliales o musculares…
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células
24. Algunos de los tejidos
obtenidos a partir de otras
células madre:
• Del cordón umbilical se pueden obtener células
hematopoyéticas que se pueden utilizar para trasplantes
autólogos…
• Células AS mantienen la viabilidad de los tejidos
sometidos a un esfuerzo constante (piel, sangre…). Estas
células pueden diferenciarse hacia tejido óseo, cardíaco,
neuronal…
• Dentro de las células AS, las denominadas HS son las
más prometedoras…
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26. Las células AS son el gran
presente. No generan ningún
recelo ético-legal y están
proporcionando grandes logros.
Sin embargo tienen menos
potencial que las ES y, además…
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27. Incógnitas sobre las células AS:
• ¿Cuántos tipos existen?
• ¿En qué tejidos se encuentran?
• ¿Cuáles son las fuentes principales?
• ¿Qué señales regulan su proliferación y diferenciación?
• ¿Existirá algún tipo capaz de generar por sí sola
cualquier órgano o tejido?
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30. Terapias basadas en células madre
• Se pretende conseguir:
–
–
–
–
–
–
–
–
Proliferación extensa de las células elegidas
Dirigirlas hacia el tejido necesitado
Inserción en el tejido dañado
Supervivencia del inserto
Integración con el tejido circundante
Conseguir el correcto funcionamiento
Impedir daño en el tejido receptor
Impedir la transformación celular
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31. Terapias celulares con células ES
– Diferenciación a células betapancreáticas productoras de
insulina e implantación en ratones adultos.
– Diferenciación hacia líneas neuronales productoras de
dopamina o serotonina, o para reparar lesiones medulares
en modelos animales.
– Diferenciación hacia líneas epiteliales y creación de piel…
– Producción de células ciliadas del oído interno…
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32. Variaciones a la terapia celular
• Clonación terapéutica: De una célula adulta se
obtiene el núcleo y se funde con un óvulo enucleado. Se
forma un embrión y de aquí, células ES histocompatibles
con el donante…
PROHIBIDA POR LEY EN HUMANOS…
• Terapia
celular
y
manipulación
genética:
Modificar el ADN de las células ES antes de la
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diferenciación para corregir errores genéticos…
34. Terapias basadas en células distintas a las ES
• Diferenciación de células HS a tejido cardíaco en
humanos. Varias intervenciones realizadas en
España…
• Células madre de médula ósea, tanto HS,
mesenquimales, así como del bulbo olfatorio están
siendo investigadas para terapias…
• Células madre obtenidas en un diente de leche capaz
de diferenciarse a tejido neuronal, óseo o dental…
(Dr. S. Shi. EEUU)
• Con trozos de coral como estructura base, se intenta
obtener tejidos tridimensionales…
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35. Terapias basadas en células distintas a
las ES
• AS del mesencéfalo capaces de producir dopamina
para tratar ratas parkinsonianas…
• AS de páncreas y generación de islotes de Langerhans
productoras de insulina…
• HS diferenciadas a células epiteliales de intestinos, piel
o pulmón (ratón)…
• AS neuronales han curado ratones con Esclerosis
Múltiple…
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36. Y además…
• Estudios recientes revelan que algunas
células madre podrían curar por fusión
celular en vez de por diferenciación
propia (Manuel Álvarez Dolado y cols.
2003. Nature)
• Varios
grupos
han
publicado
recientemente la obtención de óvulos y
espermatozoides a partir de células
madre embrionarias… Problemas de
infertilidad masculina podrían tener
solución… entre otras ventajas…
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37. Otras opciones biotecnológicas con células madre…
Clonación y transgénesis de animales
• Granjas farmacéuticas con cabras, ovejas, vacas o
cerdos…
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39. • Las células madre pueden diferenciarse a
distintos linajes celulares…
• ES tienen más potencialidad o plasticidad…
• Todavía queda mucho por controlar…
• Posible tumoración
células madre…
de
implantes
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con