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Uso terapéutico e investigación con células troncales humanas: racionalidad científica

USO TERAPÉUTICO E INVESTIGACIÓN CONCÉLULAS TRONCALES HUMANAS:

RACIONALIDAD CIENTÍFICA

Natalia López Moratalla.Departamento Interfacultativo de Bioquímica y Biología Molecular.

Facultad de Medicina. Universidad de Navarra. 31080 [email protected]

Resumen

La Medicina regenerativa (basada en el implante de células inmaduras, o en lafusión de éstas con las células dañadas, o en el aporte de los factores que permitan laregeneración celular) supone abrir una nueva vía terapéutica. Desde sus inicios estaárea tiene planteada una tensa problemática por el planteamiento, en su origenmismo a finales de 1998, de utilizar embriones humanos preimplantatorios comofuente de células troncales embrionarias. Inmediatamente después se conoció la«plasticidad» de las reservas de células indiferenciadas del organismo adulto y queéstas podrían aportar una regeneración de los tejidos afectados en el propio organis-mo y con sus propias armas. Claramente, era y sigue siendo, imprescindible valorarrigurosamente tanto la posibilidad de controlar el potencial de las células troncalesderivadas de embriones que se transforman en tumores, así como valorar la plastici-dad de las células troncales de adulto para su potencial uso terapéutico. Una valora-ción que exige una investigación con resultados positivos previos en modelos anima-les. Pero, en todo caso, hay que tener en cuenta que no estamos ante dos tiposcelulares troncales similares; una cuestión previa a cualquier debate es la racionali-dad científica que plantea para un mismo uso terapéutico dos realidades diferentes.Este punto se analiza aquí más extensamente. Nunca es lícito destruir para usarcomo «fármaco», o para investigar, una sola vida humana por mucho beneficio queacarreara a terceros. Y al tiempo, no se debe frenar la búsqueda de conocimientosporque una investigación biomédica que se dirige a curar enfermos es una obligación

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Natalia López Moratalla

moral. Se exige por tanto que se cumplan plenamente todos los requisitos éticos (ylegales) propios de la investigación científica biomédica y clínica. La ética de la inves-tigación tiene principios sólidos de rigor, objetividad y aceptar el juicio de expertos. Serequiere dar razón de la coherencia racional de sus afirmaciones; sólo así se podráencauzar la investigación sin ambivalencias ni técnicas, ni éticas y con una gran pru-dencia que permita al científico trabajar sin crear falsas expectativas a los enfermos.Tres cuestiones son esenciales: a) Las células troncales de embriones y las de adulto sondos realidades biológicas diferentes y estas últimas ocupan el lugar terapéutico mien-tras que las derivadas de embriones no compiten con ellas; b) La racionalidad científicaexige explorar y aplicar la capacidad de las células troncales de adulto en la terapiaregenerativa dependiente además del tipo de enfermedad; c) en caso de que se diera lasituación, no previsible, de una necesidad ineludible de células troncales embrionarias,como material de partida para investigación, habría que proseguir los trabajos desti-nados a lograr estos tipos celulares sin acudir a embriones como fuente.

Palabras clave: Célula troncal de embriones; célula troncal de adulto; terapiaregenerativa; reversión de la diferenciación.

Abstract

Regenerative medicine (based on the implantation of immature cells, the fusion ofthese cells with damaged ones, or on the contribution of the factors that permitcellular regeneration) implies opening a new therapeutic method. From its begin-nings in 1998, this process has been complex because of the manner in which it hasused preimplantation human embryos as themain source of stem cells. Soon after,however, scientists learned of the flexibility of the reserves of undefined stem cells inthe adult organism and that these could contribute to a regeneration of its owndamaged tissues with its own arms. Clearly, it is imperative to rigorously evaluatethe possibility of controlling the potential of stem cells derived from embryos that aretransformed into tumors, as well as measure the flexibility of adult stem cells fortherapeutic use. This examination requires extensive previous positive results inanimal experimentation. Nonetheless, in any case, we must not forget that we are notconsidering two similar types of stem cells. A central question to any debate on thisissue involves the scientific rationality of using two different types of cells for thesame therapeutic use. This issue will be discussed in more detail.

It is never licit to destroy human life for «medicine» or for research, no matterhow beneficial it is to third parties. At the same time, we should not hinder scientificprogress, because biomedical reseach has the moral obligation of curing patients. Weshould demand, therefore, that all the ethical and legal requirements of biomedicaland clinical reseach be fulfilled. The ethics of research has solid principles of rigor,objectivity, and to accept the judgement of experts. We are required to explain the



rational coherence of our affirmations. Only then can we lead the clearly defined andexplained research, partly to avoid creating false expectations in the patients.Thereare three fundamental questions that must be considered: a) embryonic and adultstem cells are two distinct biological realities and the latter have a therapeutic func-tion that the former cannot compete with; b) scientific reason demands that weexplore and apply the capacity of adult stem cells in regenerative therapy dependingon the specific type of illness we are dealing with; c) if it is absolutely necessary touse embryonic stem cells for research, we will be required to begin studying how toobtain those stem cells without destroying embryos in the process.

Key words: adult stem cells, embionic stem cells, regenerative medicine.

Desde sus inicios esta área tiene plan-teada una tensa problemática. El plan-teamiento, en su origen mismo a finalesde 1998, de utilizar embriones humanosprecoces, en principio sobrantes de lasprácticas de FIV, o creados a ese fin, comofuente de células troncales embrionarias,y el inmediato conocimiento de que la«plasticidad» de las reservas de célulasindiferenciadas podría aportar una rege-neración de los tejidos afectados en elpropio organismo y con sus propias ar-mas, creo la disyuntiva: «células madrede adulto frente a las células madre em-brionarias». En efecto, las células tronca-les embrionarias, que se obtuvieron de lamasa celular interna de blastocistos, soninherentemente primitivas, pueden pro-liferar indefinidamente, y tienen la capa-cidad de generar todos los tipos celula-res del adulto. También desde el inicio,muchos investigadores razonaron que lascélulas derivadas de un organismo adul-to tienen suficiente potencial de desarro-llo y sería un sustituto eficaz de las célu-las embrionarias en situaciones terapéu-ticas, sin ninguna pérdida apreciable deeficacia regenerativa. Otros mantuvieron

1. El contexto en que se inicia la Medi-cina regenerativa

La investigación en Medicina regene-rativa, y de sus aplicaciones terapéuti-cas, busca conocer la capacidad de lascélulas troncales de proliferar, diferenciar-se y suplir aquellas células que se handestruido a causa de enfermedad o acci-dentes; busca también conocer la capaci-dad de estas células de aportar los facto-res necesarios para una nueva génesiscelular in vivo. El empleo de estas célulasen la terapia de enfermedades, especial-mente las degenerativas, como vehículode factores para reactivar células afecta-das, la posibilidad de fundirse con la cé-lula alterada y «rejuvenecerla», e inclusode convertirse en una células diferencia-da igual a la degenerada y sustituirla invivo, supone abrir una nueva vía tera-péutica, en principio con un gran porve-nir. Y, por ello, la perspectiva de utilizarestas células para generar otros tipos ce-lulares, incluso tejidos, para su posterioraplicación terapéutica, ha sido un pode-roso estímulo del interés de científicos ydel público en general.



que no estaba suficientemente demostra-do todavía que las células troncales deadulto poseyeran una capacidad ampliapara diferenciarse y que su proliferación,más limitada que la de las células tronca-les embrionarias, las haría incapaces deaportar una fuente de células progenito-ras, para reemplazar el tejido perdido enuna enfermedad crónica.

Claramente, era y sigue siendo, cincoaños después, imprescindible valorar ri-gurosamente tanto la posibilidad de con-trolar células que como las troncales de-rivadas de embriones son tan absoluta-mente indiferenciadas, así como valorarla plasticidad de las células troncales deadulto para su potencial uso terapéutico.Una valoración que exige una investiga-ción con resultados positivos previos enmodelos animales. Pero, en todo caso, hayque tener en cuenta que no estamos antedos tipos celulares troncales similares, niel problema es sólo proceden de embrio-nes o de sangre de donante o del propioorganismo del enfermo; una cuestión pre-via a cualquier debate es la racionalidadcientífica que plantea para un mismo usoterapéutico dos realidades diferentes. Eseste el punto que analizaremos aquí másextensamente.

Por otra parte, el hecho de que el hom-bre sea sujeto-objeto de esas investiga-ciones, y potencial beneficiario de lasaplicaciones centran el trabajo científicoen un clima de una evidente responsabi-lidad ética. Esto no debe frenar la bús-queda de conocimientos porque una in-vestigación biomédica que se dirige acurar enfermos es una obligación moral.Por el contrario, exige del científico bio-

médico un esfuerzo adicional para sabercon seguridad que la forma de obteneresos conocimientos y la racionalidad desus aplicaciones terapéuticas, no conlle-ven de partida producir y manipular vi-das humanas, destruir, mutilar o dañar,la vida de embriones preimplantarios«biológicamente» humanos, aún en elcaso de que dude o crea que no son per-sonas humanas. La fuente de partida delas células humanas, tanto para investi-gar como para usarlas en terapia, no esun asunto de neutralidad de la ciencia.La primera palabra al respecto es de laciencia; pero la segunda inmediata es dela sociedad que debe exigir que se cum-plan plenamente todos los requisitos éti-cos (y legales) propios de la investiga-ción científica biomédica y clínica.

La manipulación técnica que requierela obtención de las células troncales em-brionarias necesariamente remite a lacuestión del valor en sí mismo de un serhumano en su fase previa a la implanta-ción en el útero materno. Creencias, in-creencias, e ideologías, de un lado, con-ceden un valor bien absoluto, o bien re-lativo (aunque siempre alto) a una vidahumana por objetivamente precaria quesea su situación. De otro, interés politico-ideológicos y económicos, y los mediosde comunicación, presionan ilegítima-mente en la ponderación que la cienciaha de hacer cuando está abriéndose pasouna nueva área de conocimiento de unarelevancia que se supone será inusitadapara la biomedicina. Es difícil saber quesignifica «respeto especial» hacia los em-briones en el contexto de la investigaciónen este campo. Y es muy fácil tildar de



«freno del progreso» todo argumento queintente delimitar cual es el respeto espe-cial al embrión y en que se diferencia delrespeto debido a todo ser humano.

Las cuestiones éticas de este campohan dividido tanto a científicos, como apolíticos y a la sociedad misma. Y ade-más, el estudio y la divulgación, paraquien no es especialista en este campode investigación, se hace particularmen-te exigente y arduo por el hecho de quealgunas revistas científicas, de prestigioe impacto, han tomado una postura pre-via acerca del posible potencial terapéu-tico de algunos de los tipos de célulastroncales. Este es un factor nuevo en lapolítica científica de las revistas especia-lizadas: silenciamiento, desconfianza ydescrédito de las investigaciones con cé-lulas de adulto y lanzamiento orquesta-do de cualquier dato en la línea de laobtención y de los beneficios derivadosde las células troncales sacadas de losembriones humanos.

De ahí la responsabilidad de la comu-nidad científica de apertura a nuevosdatos y profundización del conocimien-to como condición de racionalidad. Laética de la investigación tiene principiossólidos de rigor, objetividad, sometimien-to al juicio de expertos en la comunica-ción y difusión de los conocimientos, etc.Como toda actividad humana la tarea deinterpretación y discusión de unos datospueden ser manipulados por conviccio-nes particulares; y es importante que laciencia pueda de hecho quedar a salvo.Por eso requiere dar razón de la coheren-cia racional de sus afirmaciones; sólo asíse podrá encauzar la investigación sin

ambivalencias ni técnicas, ni éticas. Enlos campos brillantes y competitivos elafán de protagonismo lleva con frecuen-cia a imprudencias intolerables en la cien-cia. La ciencia tiene que justificar racio-nalmente qué investiga y porqué investi-ga de ese modo para alcanzar el objetivo.Los fines terapéuticos dan siempre a prioriuna justificación al objetivo pero no estodo; tampoco puede ser suficiente que«hay dinero» para hacerlo. Lo que existees prioridades y sobre todo métodos demuy diferente calado ético. No se puede,no se debe, cambiar las reglas de juegode la ciencia, que imponen el respeto a laintegridad y dignidad humana, por otrosintereses.

2. Las células troncales de embriones ylas de adulto son dos realidades bioló-gicas diferentes

En primer lugar, conocemos que lostejidos y órganos del cuerpo humano tie-nen capacidad, por sí mismos, para repa-rar los daños y regenerarse: durante laconstitución del organismo se guardanreservas de células madre y cuando porlesión o mal funcionamiento es precisosustituir algunas células hay mecanismosprecisos para inducir la maduración delas células troncales en reserva de formanatural. La función de los diferentes ti-pos de células madre del organismo yaformado (células troncales de adulto) espropia y específica y los factores que in-ducen su multiplicación y su madura-ción a células especializadas, en el orga-nismo in vivo, se ajustan estrictamente.Conocemos que existen diversos los me-



canismos autónomos de regeneración:transdiferenciación, diferenciación sim-ple, fusión con la célula alterada, y apor-te de factores de crecimiento y madura-ción para las reserva de células troncalesdel órgano concreto. Por ello, aunque lainvestigación biomédica debe alcanzar unconocimiento preciso de qué mecanismousan los diferentes tipos celulares concapacidad de regenerar el daño, no esimprescindible saberlo para iniciar tera-pias siguiendo rigurosamente los ensa-yos en las correspondientes fases clíni-cas, si se ha comprobado en modelos ani-males que corrigen el daño, o aminoralos efectos nocivos de la lesión, sin pro-ducir efectos adversos colaterales. En estesentido, es conveniente recordar que, porejemplo, se llevan ya décadas de trans-plantes autónomos y heterólogos de cé-lulas de la médula ósea, con gran efica-cia terapéutica sin que aún sepamos elmecanismo preciso de su funcionalidady recolocación en su sitio propio.

En segundo lugar, actualmente cono-cemos con mayor precisión cómo son losprimeros días, las primeras etapas, deldesarrollo embrionario. Así podemosdefinir qué es un embrión humano depocas células, y lo que es un simple con-junto de células, organizado en diversasestructuras multicelulares, sin constituirun organismo. La masa celular internadel embrión de unos cinco días la formalas células troncales embrionarias de lasque parten todos los sistemas, tejidos yórganos de un individuo. Las células deeste conjunto celular (la masa interna delblastocisto) están organizadas y se influ-yen mutuamente en tanto en cuanto es-

tas células esta formando la unidad fun-cional vital de un organismo. Precisamen-te porque se conoce la información queaporta a cada célula el hecho de estarformando parte de esa unidad que es uncuerpo vivo en sus diferentes fases tem-porales, tenemos la posibilidad de cam-biarles su trayectoria funcional para pro-ducir in vitro diversos tipos celulares, que–teóricamente– podrían ser implantadasen el paciente y sustituir la función decélulas dañadas por la enfermedad, o lalesión.

Esos dos conocimientos nos permitencomprender el significado biológico y lafunción natural y propia de las célulastroncales de adulto y de las de embrio-nes. Tal realidad biológica es bien dife-rente y por ello las terapias que puedanderivarse del uso de unas u otras no essimplemente opcional desde el punto devista médico. En el caso de las células deadulto se trata de inducir y potenciar, enla medida de lo posible in vivo, la fun-ción que ya naturalmente poseen. Se de-nomina plasticidad a la capacidad de cé-lulas troncales especificas de un tejidopara adquirir el destino de tipos celula-res distintos de los de su origen. El cam-bio es lento y no en todas ellas la plastici-dad es el resultado de una sola célulatroncal que se diferencia en más de unalínea. Es lógico que a medida que el or-ganismo crece y madura disminuya lanecesidad de restringir el potencial dediferenciación; las células troncales guar-dadas en diferentes tejidos pueden estaraisladas espacialmente en nichos, dondeno están expuestas a señales inductivas,presentes en otros tejidos, precisamente



por la organización espacial1. Son por tan-to estas células de adulto2, células multi-potenciales capaces in vivo de regenerarsu propio tejido u otro; y capaces, culti-vadas in vitro, de diferenciarse a célulascuyo origen está en una capa embriona-ria diferente. Por el contrario, todo posi-ble uso terapéutico de las células embrio-narias supondrá sacarlas de su contextonatural –un embrión en desarrollo– cre-cerlas, madurarlas y transferirlas al en-fermo. Incluso si se pudieran obviar losgraves problemas éticos de producción yuso de embriones como mero medio enprocesos terapéuticos, la agresividad ensí de tales procesos los hace insolventesmédicamente por desproporción de losriesgos.

3. Control del crecimiento, diferencia-ción y muerte programada de las célu-las troncales

El uso terapéutico de las células tron-cales, o incluso progenitoras requiere,como condición esencial, que por la ma-nipulación no pierdan el control natural,que toda célula de un organismo plurice-lular tiene, de su proliferación, madura-ción y muerte. Este control depende delestado de la célula según el tiempo dedesarrollo y del sitio que ocupa en el or-ganismo. En efecto, cada tipo recibe dife-rentes señales de las células vecinas, y

las interpreta e integra según su historiaprevia como parte de un organismo. Estaintegración de señales externas según susituación y estado, permite que cada cé-lula –según su historia– controle de for-ma precisa si le corresponde multiplicar-se, o madurar o inducir la muerte celularprogramada; es un equilibrio delicadocuya rotura tiene serias consecuencia enel funcionamiento y capacidad regenera-tiva.

Las células troncales son células indi-ferenciadas y por ello con capacidad deproliferación más o menos prolongadapara dar células en el mismo estado deindiferenciación y potencial de formarotros tipos diferenciados. Entre los me-canismos de regulación de este equili-brio entre los procesos de crecimiento,maduración y muerte destacan los si-guientes: a) nivel de expresión del genOct-4 que frena la diferenciación mante-niendo el estado pluripotencial de la cé-lula; b) el nivel de la enzima telomerasaque elimina el control de la proliferacióncelular permitiendo un estado «inmorta-lizado» de la célula; c) el control de laexpresión de genes cuyos productos blo-quean y desbloquean el estado de inma-durez de la célula.

Esto implica que las cascadas de ex-presión de genes que permiten y regulanlos tres procesos celulares clave para lavida de un organismo (proliferación,apoptosis y diferenciación) están estre-chamente interconectados. Es un aspectoesencial para su uso terapéutico poten-cial. De una parte, la combinación de lasinfluencias del entorno y el cambio enlos niveles de expresión de unos pocos

1 Spradling A, Drummond-barbosa D, KaiT (2001) Stem cells find their niche. Nature 414, 98-104.

2 Tsai RVL, Kittappa R, McKay RDG (2002)Plasticity, niches, and the use of stem cells. DevelopCell 2, 707-712.



genes reguladores puede instar a célulasmadre, más o menos comprometidas ha-cia un linaje, hacia un rango mucho másamplio de potenciales de desarrollo, yasí aumentar, en el futuro, la eficacia delas terapias regenerativas con célulasmadre. Y por otro las alteraciones de laregulación de ese delicado equilibrio ce-lular están en la base de la transforma-ción cancerosa.

4. Células troncales de adulto

En los tejidos de organismos adultosexisten células troncales3, responsables demantener los tejidos en condiciones fi-siológicas y además de repararlos en casode alteración o daño, además de las am-pliamente conocidas hematopoyeticas dela médula ósea (HSC) y la sangre. Enoctubre de 2003 Linda Demer describióun, actualmente último tipo, de célulatroncal como una subpoblación de célu-las vasculares las calcificantes (CVC) quederivó clonalmente de células de la capamedia de la aorta bovina y capaces de

diferenciación osteoblástica y minerali-zación y otros linajes mesenquimatosos4.

Las células troncales de adulto pre-sentan capacidad de autorenovación y degenerar varios tipos de progenie diferen-ciada5. Sustituido por otro su entornonatural, ejecutan el programa de diferen-ciación intrínseco de la célula de acuerdocon las nuevas señales de diferenciaciónque recibe. El paradigma de que las célu-las troncales de adulto tienen restringidasu potencialidad ha cedido actualmenteante la evidencia creciente de que éstascélulas contribuyen a otros tipos celula-res cuando están expuestas a las influen-cias del entorno apropiadas6. Inicialmen-te se pensó que el aislamiento y el culti-vo de células troncales de tejidos adultostendrían serias limitaciones técnicas enel ser humano, puesto que el uso tera-péutico estaría ligado estrechamente a laposibilidad práctica de multiplicarlas invitro en un modo eficiente. Sin embargo,por una parte, existe una gran reserva decélulas con carácter pluripotencial en lamédula ósea con esa función precisamen-

3 Algunas revisiones de interes: Clarke D,Frisen J (2001) Differentiation potential of addultstem cells. Current Opinion in Genetics & Develop-ment 11, 575-580; Körbling M, Zee Estriv (2003) Adulstem cells for tissue repair. A new therapeutic con-cept? N. Eng. J. of Med. 349, 570-580; Blau H M,Brazelton T R, Weimann J M (2001) The evolvingconcept of a stem cell: entity or function? Cell, 105,829–841; Wulf G G, Jackson K A, Goodell MA (2001)Somatic stem cell plasticity: current evidence andemerging concepts. Exp Hematol, 29, 1361–1370;Lachmann P, (2001) Stem cell research–why is itregarded as a threat? EMBO Rep, 2, 165–168. Verfai-llie C M, Pera M F, Lansdorp P M (2002) Stem cells:hype and reality. Hematology, 369-389.

4 Tintut Y, Alfonso Z, Saini T et al. (2003)Multilineage Potencial of cells from the artery wall.Circulation 108, 2505-2510.

5 Morrison SJ, Shah NM, Anderson DJ(1997) Regulatory mechanisms instem cell biology.Cell 88, 287-298; Watt FM, Hogan BLM (2000) Outof Eden: stem cells and their niches. Science 287,1427-1430.

6 Cfr. entre otras: Clarke DL, Johansson CB,Wilbertz J et al. (2000) Generalized potential of adultneural stem cells. Science 288, 1660–1663; Zulesws-ki H, Abraham EJ, Gerlach MJ et al. (2001) Multipo-tential nestin-positive stem cells isolated from adultpancreatic islets differentiate ex vivo into pancrea-tic endocrine, exocrine, and hepatic phenotypes.Diabetes 50, 521-33.



te. Estas células pueden utilizarse de for-ma autóloga, crecen, y su injerto no ge-nera tumores. Son, por tanto, el tipo decélula madre que posee, en principio, lasmejores características para la terapia ce-lular.

Se ha descrito otra fuente abundantede células madre de adulto con gran plas-ticidad, que es la grasa7; las células tron-cales del tejido adiposo, obtenidas delmaterial de la liposucción, son capacesde diferenciarse in vitro y dar músculo,hueso y cartílago, e incluso células ner-viosas8, y cardiomiocitos. Y por otro lado,la médula ósea contiene células troncalesHSC, mesenquimales (MSC) y célulasprogenitoras endoteliales. Se ha identifi-cado un tipo de célula madre en la mé-dula ósea murina y de rata (MAPC) plu-ripotente in vitro, y por tanto equivalentea una célula embrionaria en cuanto apotencialidad9; estas células presentan,como ellas, alto nivel de Oct-4 y marca-dores de células inmaduras. Las huma-nas son capaces también de un extensocrecimiento in vivo e in vitro y se diferen-

cian a células de los diferentes tejidos10.Por otra parte las células troncales me-senquimatosas expresan suficiente canti-dad de telomerasa para mantener los te-lómeros con una longitud constante, loque hace posible una alta multiplicación;con la seguridad de que esta expresiónno alcanza los niveles elevados típicosde las células troncales embrionarias olas células tumorales.

Varios fenómenos están en el origende la plasticidad de las células madre deadulto; las células troncales multi o plu-ripotentes persisten en la vida postnataly hay precursores definidos de célulastroncales somáticas que persisten mas alláde los primeros estadios de la embriogé-nesis; las especificas de tejidos están pre-sentes en distintos órganos. Esta bien es-tablecido el hecho de que las células tron-cales hematopoyeticas salen del espaciode la médula ósea, circulan por la sangreperiférica y llegan a distintos órganos ypor ello se encontraran en otros tejidosdiferentes; también sufren desdiferencia-cion y rediferenciacion. Y algunas de ellas,como las HSC, cumplen los criterios quese establecieron para definir las célulastroncales embrionarias: a) sufren unasdivisiones múltiples y secuenciales reno-vadoras, un requisito para el manteni-miento de la población; b) las células hi-jas que provienen de una sola célula ma-dre se diferencian en más de un tipo ce-lular; c) pueden repoblar el tejido de ori-

7 Zuk PA, Zhu M, Mizuno H et al. (2001)Multilineage Cells from Human Adipose Tissue:Implications for Cell-Based Therapies. Tissue Eng.7, 211-228.

8 Safford KM, Hicok KC, Rice H, SaffordSD, Halvorsen YDC, Wilkison WO, Gimble JM, RiceHE (2002) Neurogenic differentiation of murine andhuman adipose-derived stromal cells. Biochem Bio-phys. Res. Comm. 294, 371-379.

9 Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RE,Schwartz LR, Keene CD, Ortiz-Gonzalez XR, ReyesM, Lenvik T, Lund T, Blackstad M, Du J, Aldrich S,Lisberg A, Low WC, Largaespada DA, VerfaillieCM (2002) Pluripotency of mesenchymal stem cellsderived from adult marrow. Nature, 20 de junio de2002. Online/nature 00870.

10 Reyes M, Lund T, Lenvik T, Aguiar DKdie L, Verfaillie CM (2001) Purification and ex vivoexpansion of postnatal human marrow mesoder-mal progenitor cells. Blood 98, 2615-25.



gen cuando son transplantadas en un te-jido dañado.

Las células de los tejidos de adultomantienen un número correcto de célu-las tanto por turnover diferenciándose apartir de células troncales, como por du-plicación de las diferenciadas existentes.Por ejemplo, las células productoras deinsulina en el páncreas adulto derivadasde las células troncales de este tejido,parece que pueden surgir en gran partede las mismas célula beta preexistenteaportando una visión nueva a la medici-na degenerativa: las diferenciales termi-nales beta retienen una significativa ca-pacidad de proliferan in vivo11.

4.1. Uso racional de la capacidad de las célulastroncales de adulto en la terapia regenerativa

El procedimiento de uso, la fuente deobtención y las características de las cé-lulas troncales o progenitoras que se pue-dan emplear con finalidad terapéutica,obviamente dependen en primer lugarde la enfermedad a tratar: de la causa dela destrucción de células concretas y dela complejidad interna del órgano a re-parar. Es lógico que el abordaje de la te-rapia regenerativa parta fundamental-mente y se apoye en la función natural,bien estudiada, de las células troncaleshematopoyéticas (HSC) de la médulaósea, donde de manera continua vuel-ven a rehacer las células diferenciadas dela sangre periférica que se pierden con eldesgaste o agotamiento natural; poseen,

por tanto, una ventaja «estratégica» im-portante sobre otras células troncales: es-tán bien definidas, son fáciles de aislar, ypueden inyectarse, con lo que llegan aotros tejidos a través de la circulaciónsanguínea. Más aún, el transplante de lamédula ósea o células madre hematopoié-ticas conduce a la inducción de toleran-cia del donante.

Diversos estudios en modelos anima-les aportan apoyo a la función regenera-dora del transplante de células troncaleshematopoiéticas; así, el transplante deestas células de ratones macho en hem-bras mdx, un modelo de la distrofia mus-cular de Duchenne12, ha sido eficaz aun-que no fue posible valorar la contribu-ción de las células injertadas en la fun-ción cardíaca o en la fuerza del músculo.Y la inyección de un número muy pe-queño de células troncales hematopoiéti-cas en ratones con una enfermedad letaldel hígado se pudo repoblar el sistemahematopoiético y transdiferenciarse ahepatocitos corrigiendo fallo hepático13.

Además de la experimentación ani-mal, se han realizado observaciones deinterés en pacientes; por ejemplo, se hanexaminado los hígados de pacientes querecibieron médula ósea de un donantedel sexo opuesto o un transplante hepá-tico y en ambos casos han encontrado

11 Dor Y, Brown J, Martinez OI and MeltonD (2004) Nature 429, 41-46.

12 Gussoni E, Soneoka Y, Strickland C D,Buzney E A, Khan M K, Flint A F, et al. (1999)Dystrophin expression in the mdx mouse restoredby stem cell transplantation. Nature, 401, 390–394.

13 Lagasse E, Connors H, Al-Dhalimy M etal. (2000) Purified hematopoietic stem cells can di-fferentiate into hepatocytes in vivo. Nat Med 6, 1229–1234.



hepatocitos y colangiocitos del sexoopuesto, lo que sugiere que una célulamadre de la médula ósea en circulaciónpor la sangre podría haber anidado en elhígado y allí haberse transdiferenciado14.Otros han dado a conocer implantes deosteoblastos de donantes y una potencia-ción de formación de hueso después deun transplante de médula ósea en niñoscon la forma más grave de osteogénesisimperfecta, una alteración genética de laproducción de colágeno15; se puede con-cluir que las células progenitoras mesen-quimatosas que residen en el comparti-mento de la médula ósea fueron respon-sables de los cambios, aunque parte delefecto terapéutico podría derivarse de lascélulas madre hematopoiéticas con capa-cidad de transdiferenciación. El papel deotros tipos celulares troncales de adultode origen no hematopoiético en la rege-neración de tejidos es menos conocido;hasta recientemente no se ha podido dis-poner de marcadores de superficie espe-cíficos que permitan la valoración de lacapacidad de transdiferenciación de es-tas células.

Comentamos brevemente la situaciónde los estudios de terapia celular en al-gunos órganos y enfermedades diferen-tes marcando que aún no se puede inter-pretar sí los resultados positivos obteni-

dos, que permiten en algunos casos pa-sar a tratar enfermos en fase clínica, sedeben a mecanismos de transdiferencia-ción o a otros procesos implicados en re-generación celular o a una mera correc-ción de alguna de las sintomatologíaspatológicas. Viene pues exigida una granprudencia que permita al científico tra-bajar sin crear falsas expectativas en losenfermos.

Regeneración del corazón tras in-farto

La inyección directa al corazónlesionado de una población enri-quecida en células madre hemato-poiéticas participan en la regene-ración del músculo cardiaco, y con-ducen a una mejoría manifiesta dela función cardiaca. El factor esti-mulante de la colonia de granulo-citos, moviliza las células madrede la médula ósea y tiene efectoprotector, posiblemente por facili-tar través de la migración de célu-las al corazón. El músculo esque-lético contiene una potente pobla-ción de células miogénicas con lacapacidad de regenerar músculo ysangre in vivo (Jackson K A, Mi T,Goodell M A (1999) Hematopoie-tic potential of stem cells isolatedfrom murine skeletal muscle. ProcNatl Acad Sci USA 96, 14482–14486).Cuando los mioblastos esqueléti-cos se inyectan en músculo cardia-co inducen la función cardiaca y lacapacidad de ejercicio, posiblemen-te por fusionarse.

14 Theise N D, Nimmakayalu M, GardnerR, Illei PB, Morgan G, Teperman L, et al.(2000) Li-ver from bone marrow in humans. Hepatology, 2,11–16.

15 Horwitz E M, Prockop D J, Fitzpatrick LA, Koo W W K, Gordon P L, Neel M, et al. (1999)Transplantability and therapeutic effects of bonemarrow–derived mesenchymal cells in childrenwith osteogenesis imperfecta. Nat Med 5, 309–313.



Recientemente Nadal-Ginardha descrito que el miocardio dis-pone de células troncales que soncapaces de llevar a cabo la regene-ración cardiaca a través de su esti-mulación in situ con un factor decrecimiento hepático, la cardiotro-pina.

Actualmente se emplea para laregeneración del corazón tanto cé-lulas madre de la médula ósea (Fe-rrari G, Cusella-De Angelis G, Co-letta M, et al. (1998) Muscle rege-neration by bone marrow-derivedmyogenic progenitors. Science 279,528-530) como con células inma-duras (mioblastos) procedentes deuna biopsia muscular del propiopaciente (Menasche P, Hagege AA, Scorsin M, et al. (2001) Myo-blast transplantation for heart fa-ilure. Lancet 357, 279-280), y se es-tudia el uso de las de la grasa eincluso de mezcla de más de untipo. Está en estudio, en fase clíni-ca, los posibles efectos adversos yel protocolo quirúrgico para la in-troducción de las células.

Enfermedades degenerativas delcerebro

El cerebro contiene en diferen-tes zonas en las que están presen-tes células troncales con capacidadde diferenciarse a neuronas espe-cíficas; tienen el potencial de dife-renciarse en tipos celulares múlti-

ples del cerebro, principalmenteoligodendrocitos, astrocitos, y neu-ronas, lo que les da una ventajaterapéutica más amplia sobre lascélulas progenitoras comprometi-das. Se necesitan experimentos ul-teriores que determinen si el po-tencial de transdiferenciación delas células madre neuronales hu-manas reside en clones específicos,o define este tipo celular en gene-ral. Sin embargo, se cuenta convarios conocimientos de importan-cia:

– Las células endoteliales pare-cen ser un componente fundamen-tal del nicho de las células tronca-les nerviosas y por ello su cultivocon factores de crecimiento podríaser de futuro tratamiento de susti-tución para patologías neurodege-nerativas. Quin Shen ha mostradoque las endoteliales liberan facto-res solubles que estimulan la auto-regeneración de las neuronales,inhiben su diferenciación y fomen-tan la producción de neuronas y elfactor FGF2, que promueve la pro-liferación de las células troncalesneuronales requiere los factoresendoteliales para el proceso deautoregeneración (Sciencexpress2004/10.1126.1095505).

– Las células troncales de lamédula ósea transplantadas pue-den migrar al cerebro y diferen-ciarse en células que expresan pro-teínas específicas de células neu-ronales, y a células troncales neu-



rales in vitro (Mezey E, ChandrossK J, Harta G, Maki R A, McKer-cher S R (2000) Turning blood intobrain: cells bearing neuronal anti-gens generated in vivo from bonemarrow. Science, 290, 1779–1782;Brazelton TR, Rossi FM, Keshet GI,Blau HM (2000) From marrow tobrain: expression of neuronal phe-notypes in adult mice. Science,290,1775-1779; Sánchez-Ramos J,Song S, Cardozo-Pelaez F, et al.(2000) Adult bone marrow stromalcells differentiate into neural cellsin vitro Exp Neurol. 164, 247-256;Woodbury D, Schwarz EJ, ProckopDJ, Black IB. (2000) Adult rat andhuman bone marrow stromal cellsdifferentiate into neurons. J Neu-rosci Res. 15, 364-370). Parece de-seable que los procedimientos deterapia regenerativa se dirijan ha-cia la restauración directa de lascélulas en el organismo, al menosante lesiones neuronales en enfer-medades degenerativas del siste-ma nervioso. Es importante poderrestaurar las zonas afectadas, ha-ciendo proliferar y diferenciar insitu las células madre neurales; odirigir al cerebro células troncalesde la médula ósea convertidas enneurales.

– En la enfermedad de Parkin-son, se ha puesto de manifiesto queel factor neurotrófico derivado dela glia (GDNF) protege a las neu-ronas dopaminergicas de la muer-te celular por lo que se ha admi-

nistrado ya a pacientes, con resul-tados positivos. (Gill SS, et al. Di-rect brain infusión of glial cell linederived neurotrophic factor in Par-kinson disease. Nature Medicine2003; DOI: 10.1038/nm850).

– Las células troncales dentalesderivadas de la pulpa dental pro-ducen en cultivo factores neuro-tróficos que promueven la super-vivencia de las células nerviosas.El equipo de Nosrat analiza actual-mente su potencial terapéutico alinyectarlas en el cerebro como op-ción para el Parkinson y en lesio-nes de la médula ósea.

– Los resultados obtenidos enmodelos animales de primates Lu-quin R, et al. and López-Barneo J.(1999) Recovery of chonic parkin-sonisn monkeeys by autotrans-plants of carotid body cell aggre-gates. Neuron 22, 743-7550), permi-ten sugerir que el autotransplantede cuerpo carotídeo podría ser unatécnica útil en el tratamiento dealgunos pacientes con la enferme-dad de Parkinson.

– En la esclerosis múltiple laspropias células atacan y destruyenla vaina de mielina de los axonesde las neuronas. Se ha conseguidoen ratón (Pluchino S, Quattrini A,Brambilla E, Gritti A, et al. (2003)Injection of adul neurospheres in-duces recovery in a chonic modelof multiple sclerosis. Nature422,688-694) que células madreneurales ayuden a reparar el daño



en la área de la inflamación; entra-ron en las zonas desmielinizadas yse diferenciaron en precursoras delos oligodendrocitos que producenmielina en las zonas dañadas des-mielinizadas.

Diabetes del tipo 1Las células de los islotes trans-

plantados, o los posibles implan-tes de células derivadas de las tron-cales, antes o después, volvieran averse afectadas por la reacción au-toinmune, por lo que se persigueerradicar la causa. En marzo de2003 se ha dado un paso esencialen este sentido: las células tronca-les de la médula ósea de ratóntransformadas y transferidas a otroanimal han repoblado in vivo losislotes pancreáticos de Langerhans;estas células son productoras deinsulina y liberan la hormona deforma dependiente de glucosa(Ianus A, Holz GG, Theise N D,Hussain MA (2003) In vivo deri-vation of glucose-competent pan-creatic endocrine cells from bonemarrow without evidence of cellfusion. J. Clin. Invest. 111, 843–850;Lee VM and Stoffel M. (2003) Bonemarroz: An extra-pancreatic hi-deout for the elusive pancreaticstem cell? J. Clin. Invest. 111, 799-801). La aplicación de terapia celu-lar a pacientes con diabetes tipo 1exigirá que previamente se confir-men los resultados en modelosanimales.

Metabolopatías

Las células madre del cordónumbilical pueden infiltrar el tejidocardiaco dañado y tranformarse encélulas cardiacas necesarias para lareparación. Así pues las células dela sangre del cordón no se limitana la formación de sangre y del sis-tema inmune sino que pueden di-ferenciarse dentro del cerebro, hí-gado y osteocitos. Producen losenzimas que originan las metabo-patias raras, como el síndrome deSan Filippo B, que falta la enzimanecesaria para sintetizar azucarescomplejos y los subproductos seacumulan en órganos vitales comohígado, corazón y cerebro y cau-san muerte celular.

El síndrome de Hurler, la for-ma más grave de mucopolisacari-dosis de tipo 1 por falta la I-iduro-nidasa se inició el transplante en1981 y hasta ahora se han tratado300, con una supervivencia del 85%(Staba et al. (2004) J N Engl J Med350 1953-1934).

Es obvio que no todas las enfermeda-des degenerativas pueden ser tratadas deigual forma, el tipo de órgano y la causade la alteración celular exige abordajesdiferentes. Por otra parte, el conocimien-to los procesos de transdiferenciación ode la función reparadora es aún escaso;se desconocen aspectos claves de los me-canismos, cómo la función que desempe-



ña la fusión celular16. Por ello, urge po-tenciar la investigación básica que acom-pañe y se adelante a una aplicación clíni-ca, que necesariamente debe ser en pa-cientes en último recurso, pero que nodebe ser condenada a una espera indefi-nida.

5. Células troncales derivadas de em-briones

En el embrión de pocos días existencélulas que tienen la capacidad de darorigen a cualquier tipo celular embriona-rio o extra-embrionario17. Las células dela masa celular interna del blastocisto tie-nen el potencial de contribuir a cualquierlinaje pero no cualquier tipo, y por ellose les denomina pluripotentes. En el em-brión en desarrollo estas células son real-mente sólo células progenitoras, o pre-cursoras, es decir se multiplican limita-damente antes de diferenciarse y contri-buyen con ello a todos los tejidos adul-tos. Sin embargo, cuando se extraen delambiente embrionario natural y se culti-van in vitro, proliferan sin limitaciones altiempo que mantienen el potencial degenerar células derivadas de cualquiera

de los linajes18, expresando genes restrin-gidos de las células troncales de las trescapas germinales19.

El mantenimiento de la pluritotipo-tencia de las células de la masa celularinterna es debido a la alta expresión delgen Oct-4. In vivo, la presencia de célulasembrionarias pluripotentes con capaci-dad de autorenovación es transitoria; sise agregan a un embrión de ocho célu-las o a un blastocisto se genera una qui-mera. Y se obtienen líneas celulares in-mortalizadas manteniendo las propieda-des de células troncales por cultivo invitro de las células de la masa interna delblastocisto en presencia de citoquinasapropiadas20.

Cuando estas células se aíslan del bla-tocisto humano y se cultivan in vitro semultiplican y confluyen hasta la forma-ción de dos tipos de agregados depen-diendo de las condiciones: ‘neuroesferas’o agregados flotantes que contienen pro-genitores neuronales y los llamados«cuerpos embrioides» que son agregadoscon apariencia de «quistes», con las tres

16 Terada N, Hamazaki T, Oka M, Hoki M,Mastalerz D M, Nakano Y, et al. (2002) Bone ma-rrow cells adopt the phenotype of other cells byspontaneous cell fusion. Nature, 416, 542–545; YingQ L, Nichols J, Evans EP, Smith AG (2002) Chan-ging potency by spontaneous fusion. Nature, 416,545–548.

17 Thomson JA, Odorico JS (2000) Humanembryonic stem cell and embryonic germ cell lines.Trends in Biotechnology 18, 53-57.

18 Rathjen PD, Lake J, Whyatt LM et al.(1998) Properties and uses of embryonic stem cells:prospects for application to human biology andgene therapy. Reprod. Fertil. Dev.; 10:31-47; KellerGM. In vitro differentiation of embryonic stem ce-lls. Curr. Opin. Cell Biol. 1995; 7:862-869.

19 Schuldiner M, Yanuka O, Itskovitz-EldorJ. et al. ( 2000) Effects of eight growth factors on thedifferentiation of cells derived from human embr-yonic stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA; 97:11307-11312.

20 Amit M, Carpenter M K, Inokuma M S etal. (2000) Clonally derived human embryonic stemcell lines maintain pluripotency and proliferativepotential for prolonged periods of culture. Dev Biol227, 271–278.



capas germinales21 y en alguno de loscuales se observó la presencia de cardio-miocitos contráctiles. Se han conseguidolíneas celulares a partir de las del em-brión temprano que retienen las propie-dades de proliferar, generar teratomas invivo, y diferenciarse a células que deri-van de las tres capas germinales22. Es de-cir, a partir de las líneas inmortalizadas delas células embrionarias es posible generarlinajes específicos de tejido23.

El control de la proliferación es desuyo dependiente del estado de madura-ción. De hecho, el fallo del control de laproliferación (o de la muerte celular pro-gramada) constituye la raíz misma de laaparición de un proceso tumoral. Las cé-lulas troncales embrionarias mantienenla telomerasa24, por lo que se replican deforma indefinida. Esta enzima mantienela longitud de los telomeros y con elloevita el freno natural a una proliferación

continua. Diversos tipos de células tu-morales tienen altos niveles de esta enzi-ma. También se ha descrito25 que la pro-teína nucleostemina es abundante en cé-lulas con capacidad de proliferación yautoregeneración como las células tron-cales embrionarias y algunas líneas tu-morales. Esta proteína descontrola el ci-clo celular por enlazarse a las p53. Lascélulas troncales neurales de adulto tie-nen también esta proteína expresada,pero su nivel decae drásticamente cuan-do aparece la nestina que marca la termi-nación del ciclo celular y el inicio de ladiferenciación. En ellas, como correspon-de a una célula troncal de adulto aunquesea inmadura, el control de la prolifera-ción está en equilibrio con la diferencia-ción.

6. Interés terapéutico de las células tron-cales embrionarias, e interés como ma-terial de partida para investigación

Por su propia naturaleza la utiliza-ción de las células derivadas de las de lamasa interna del blastocisto presenta unproblema inherente: por proceder de unembrión de días, con toda la potenciapara dar un organismo entero, tienen uncrecimiento muy potente y con ello lafacilidad de transformarse en células tu-morales. Esto exige como prerequisitopara la terapia celular garantizar la dife-renciación de todas las células pluripo-

21 Itskovitz-Eldor, J., Schulding, M., Karsen-ti, D. et al. (2000) Differentiation of human embryo-nic stem cells into embryoid bodies comprising thethree embryonic germ layers. Mol. Med. 6, 88-95.

22 Amit M, Carpenter M K, Inokuma M S,Chiu C P, Harris C P, Waknitz M A, Itskovitz-EldorJ, Thomsom J A (2000) Clonally derived humanembryonic stem cells lines maintain pluripotencyand proliferative potential for prolonged periodsof culture. Developmental Biology 227, 271-278; Schul-diner M, Yanuka O, Itskovitz-Eldor J, Melton DA,Benvenisty N (2000) Effects of eight growth factorson the differentiation of cells derived from humanembryonic stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97,11307-11312.

23 Palacios R, et al. (1995) In vitro generationof hematopoietic stem cells from an embryonic stemcell line. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 7530-7534.

24 Betts D H, King W A (1999) Telomeraseactivity and telomere detection during early bovi-ne development. Dev. Genet 25, 397-403.

25 Tsai R Y L, McKay R D E (2002). A nucleo-lar mechanism controlling cell proliferation in stemcells and cancer cells. Genes &Development 16, 2991-3003.



tenciales y la purificación de las célulascultivadas derivadas de ellas de maneraque se asegure que no existe ninguna cé-lula con capacidad tumoral. Esto podríallegar a lograrse, lo mismo que se podráconseguir resolver previamente el pro-blema del rechazo del injerto para nomantener necesariamente al paciente depor vida sometido a una inmunosupre-sión. También es necesario garantizar laseguridad del procedimiento de trans-plante de células embrionarias diferen-ciadas y la identificación de cualquierposibilidad de incluir células no diferen-ciadas.

En todo caso, la racionalidad terapéu-tica es distorsionada con este abordaje:es un exceso de intervención, con todoslos riesgos que conlleva, partir de unacélula del inicio de la construcción de unorganismo para desarrollarla in vitro –sinque forme parte del organismo–, imitan-do artificialmente el delicado y complejoproceso vital del desarrollo embrionario;las alteraciones de una célula en cultivo,incluso una vez inmortalizadas como lí-nea celular26, son muy frecuentes. Y porsu propia naturaleza, las inmaduras cé-lulas troncales embrionarias son inesta-bles y máximo al provenir de blastocis-

tos fecundados y cultivados in vitro27. Portodo ello, puede afirmarse que la terapiacelular no necesita los embriones preco-ces para obtener células madre28. Las di-ficultades expuestas suponen que estascélulas no son aptas para su uso directoen la regeneración de órganos y tejidos.Las células troncales de adulto ocupanese lugar terapéutico y las células madreembrionarias no compiten con ellas.

No es ético, es mentir, apoyarse en lasexpectativas creadas a los enfermos parapresionar la promoción de una investi-gación que podrá tener como resultadoconocimientos de interés, pero no es dedirecta aplicación terapéutica. Tampocoes cierto que una investigación de esetipo exija necesariamente el uso de losembriones humanos vivos crioconserva-dos a consecuencia de las prácticas de lafecundación in vitro. Y menos aún es cier-to que la curación de graves enfermeda-des sin solución actualmente requierapasar por la creación de embriones clóni-cos del paciente a fin de obtener del blas-tocisto clónico las células embrionariascon la misma dotación genética del pa-ciente.

Analizamos brevemente la investiga-ción con células troncales de origen em-brionario, para acabar apuntando las al-

26 Draper J, Smith K, Gokhale P, Moore H,Maltby E, Johnson J, et al. (2004) Recurrent gain ofcromosomes 17q and 12 in cultured human embr-yonic stem cells. Nature Biothecnology 22, 53-54; Ri-deout WM, Eggan K. Jaenisch R (2001) Nuclearcloning and epigenetic reprogramming of the ge-nome. Science 293,1094-1098; Humpherrys D. et al.(2001) Epigenetic Instability in ES Cells and clonedmice. Science 293, 95-97.

27 Fernández-González R, Moreira P, BilbaoA, Jimenez A, et al. (2004) Long-term effect of invitro culture of mouse embryos with serum onmRNA expression of imprinting genes, develop-ment, and behavior. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101,5880-5885.

28 Sherley JL (2003) Embryos aren’t essen-tial to stem-cell research. Nature 423, 381.



ternativas que se podrían emplear paraconseguir células troncales humanas sinrequerir embriones.

Las células embrionarias humanas, yel desarrollo de líneas celulares deriva-das de ellas son de interés para el estu-dio de los procesos de diferenciación ce-lular y organogénesis que tienen lugardurante el desarrollo embrionario hu-mano; y por tanto, para el conocimientode las bases moleculares y celulares dediversas enfermedades o malformacio-nes. Su peculiar punto en el equilibrioproliferación/diferenciación puedenaportar conocimiento valioso para com-prender mejor el proceso tumoral. Aho-ra bien, la racionalidad biomédica exigetrabajar con células de animales, limi-tando los estudios con las humanas aaquellos mecanismos que exijan especi-ficidad de especie. Las líneas celularesderivadas de células madre humanas,tanto embrionarias como de adulto, seplantean como un material de partidade gran interés para estudios de toxi-cología de fármacos. De nuevo las deadulto ofrecen la ventaja de poderse pre-parar a partir de células madre de pa-cientes con la enfermedad que se trata depaliar.

Queda por justificar si otros usos deestas células embrionarias (no directa-mente terapéuticos) son imprescindibles,o al menos convenientes, para investiga-ciones de interés en el campo de la saludhumana. La preparación de líneas celu-lares a partir de embriones puede ser deutilidad pero no parece técnicamente fá-cil poder aprovechar la reserva acumula-da en crioconservación, debido a que la

mayor parte se congelaron en fase de una,dos o muy pocas células, por lo que notienen aún las células madre de la masainterna del embrión en fase de blastocis-to. Desde el punto de vista ético no ha-bría especial problema, si los progenito-res los donan, que después de la muertepor descongelación sin reanimación, suscélulas puedan ser usada para generarlíneas o para diversos estudios acerca deesas primeras fases del desarrollo y de lainfluencia de la fecundación in vitro;siempre y cuando, además, estuviera le-galmente prohibido que volvieran a crio-conservarse embriones como sobrantessin destino.

Otro factor a tener en cuenta, ade-más del problema ético que supone des-truir embriones humanos aunque no ten-gan posibilidad de vivir, y aunque seapara conseguir material biológico parauso terapéutico, es que los embrionesprocedentes de las clínicas de reproduc-ción asistida presentan riesgos adicio-nales: provienen normalmente de pare-jas con problemas de fertilidad, causadaa veces por alteraciones genéticas y seconoce que presentan con frecuencia, porefecto de la misma manipulación de sufecundación, alteraciones y malforma-ciones. Esto significa que el rigor cientí-fico no puede admitir, como garantiza-dos y de aplicación generalizada, losconocimientos que se obtuvieran del es-tudio con células de estos embriones.Habría que evaluar las consecuencias delas posibles alteraciones en el genomade dichas células. Es decir, no pareceque sean un buen material de partidapara investigación.



Líneas celulares derivadas deblastocistos humanos para uso deinvestigación

En Agosto de 2001 se creó elregistro con unas 70 líneas celularesderivadas antes de esta fecha ymantenido por los InstitutosNacionales de Salud de los EstadosUnidos con el fin de autorizar lainvestigación en células troncalesembrionarias con fondosprovenientes del gobierno federalde los Estados Unidos. Estas líneasprovienen de laboratorios deEstados Unidos, Australia, Suecia,India e Israel (NIH HumanEmbryonic Stem Cell Registry;http//escr.nih.gov). En el 2004, sepublica (Draper JS (2004) Recurrentgain of chromosomes 17q and 12in cultured human embryonic stemcells. Nature Biotechnology 22, 53-54) en el Reino Unido cambios enel cariotipo que implican elcromosoma 17 en tres líneas encinco ocasiones independientes yen el cromosoma 12. Estos cambiosen ambos cromosomas suponenuna ventaja adaptativa en lascélulas en la multiplicación eindiferenciación, lo que exigerevisar su potencial uso en posiblesfuturas terapias.

En marzo de 2004, En el labo-ratorio de Melton han conseguido17 nuevas líneas de células tronca-les embrionarias que están dispo-nibles para investigación (publica-

do el 25 de marzo en New EnglandJournal of Medicine); proceden deembriones humanos congeladosdel HHMI de Fecundación asisti-da de Boston.

Por otra parte las células ma-dre obtenidas por partenogénesis(Cyno-1) continuan diferenciándo-se dos años después y con replica-ción indefinida (PNAS 2003 DOI10.1073/pnas2034195100).

7. Alternativas al uso de embrionescomo origen de células inmaduras

Comienzan a aparecer datos quemuestran que existen posibilidades deobtener, para investigación, células deltipo de las embrionarias sin obtenerlasde la masa celular interna de blastocistoshumanos vivos. La racionalidad cientifi-ca exige que si se considera de interésuna investigación se prevea la fuente delmaterial de partida. Si puede ser animalsuperior como un mamifero, si se puederealizar con células mejor con una líneainmortalizada, o si puede ser con un ór-gano o tejido mejor que con el animalentero y en tal caso bien anestesiado ysacrificado, etc. Si han de ser células hu-manas la fuente de obtención requieraobviamente más requisitos.

Inicialmente se planteó no ya el usode embriones sobrantes y crioconserva-dos, sino la obtención ex profeso de em-briones clónicos del paciente; se tratabaasí de evitar el rechazo inmunológico quepodría presentar un paciente hacia las



células, derivadas de un blatocisco aje-no, si se llegaran a obtener células tron-cales embrionarias con capacidad de usar-se en terapia regenerativa. Es lo que seha llamado «clonación terapéutica». Di-versos estudios han mostrado que la di-ficultad de conseguir que un nuclóvulode primate se reprograme a cigoto, y déinicio al desarrollo de un blastocito, esmuy alta. Datos recientes apuntan a laposibilidad de obtener lo que podríamosllamar «blastocistos embrioides» bien porclonación o bien por partenogénesis; esdecir, conjuntos celulares embrioides, conmorfología similar al blastocisto y quepermite una diferenciación de algunas delas células derivadas del nuclóvulo o delóvulo activado, con peculiaridades detroncal embrionaria29. El equipo de Vra-na logró en el 2003 la inmortalización decélulas troncales obtenidas por parteno-génesis de primate, que continúa prolife-rando y diferenciándose en diversos ti-pos después de dos años (DOI: 10.1073/pnas2034195100). Aunque no se trata enninguno de los dos casos de un verdade-ro embrión, por lo tanto de un ser huma-no, hoy por hoy, se precisaría la dona-ción de un número elevado de óvulos

para garantizar tanto la consecución deun experimento de transplante de célu-las clónicas del paciente o de células ob-tenidas por activación de un óvulo. Ladonación de los mismos supone una li-mitación del material biológico de parti-da más aún cuando la mujer donantedebe ser sometida a un proceso de mul-tiovulación que no es inocuo para ella.Para paliar este problema se ha plantea-do el uso de óvulos de coneja como do-nantes de los factores necesarios para re-gular la expresión de genes del inicio deldesarrollo30.

Una posible alternativa como fuentede células del tipo troncal embrionarioes la modificación de factores citoplas-micos reguladores de la expresión de ge-nes que permitiera rejuvenecer o revertirla diferenciación de células del organis-mo adulto para reconducirlas en el senti-do que se precisara para una potencialterapia humana. Se trataría de imitar losmismos mecanismos que usan en el or-ganismo las células troncales de un teji-do, o de la médula ósea, o de la sangrepara regenerar las dañadas. Así, portransdiferenciación, se han convertidocélulas de la piel en linfocitos T necesa-rios para tratar al paciente; para ello, alos fibroblastos le hicieron una serie deporos microscópicos en las membranas ylos sumergieron durante una a dos horasen un extracto de linfocitos T y despuéscerraron los poros con calcio. Proteínasde las células T capaces de activar espe-

29 Trounson A (2002) The genesis of embr-yonic stem cells. Nature Biotechnology 20, 237-238;Kaufman MH, Robertson EJ, Handyside AH, EvansMJ (1983) Establishment of pluripotential cell linesfrom haploid mouse embryos. Journal of Embryolo-gy and Experimental Morphology 73, 249-261; CibelliJB, Grant KA, Chapman KB, Cunniff K, Worst T,Green HL, Walker SJ, Gutin PH, Vilner L, Tabar V,Dominko T, Kane J, Wettstein PJ, Lanza RP, StuderL, Vrana KE, West MD (2002) Parthenogenetic stemcells in nonhuman primates. Science 295, 819.

30 Solter D. (2003) New paths to human EScells? Nature Biotechnology 10, 1154-1155.



cíficamente los genes de los linfocitosemigran a las células de la piel y activanen ellas estos genes específicos, mientrasque los propios de la piel quedan inacti-vados. Los fibroblastos expresan los re-ceptores característicos de los linfocitosal cabo de unas semanas31. Este experi-mento muestra que no es necesario re-vertirlas hasta el estado embrionario sinoque también in vitro se transforman otransdiferencian. Es posible que la vidamedia no sea tan larga como si se repro-graman al estado embrionario, pero tam-poco tendrán el peligro de transformarseen células tumorales. Y, la hibridación porfusión de una célula troncal y una de

31 Håkelien AN, Landsverk HB, Robl JM,Skålhegg BS, Collas P (2002) Reprogramming fi-broblasts to express T-cell functions using cell ex-tracts. Nature Biotechnology 20, 460-466.

32 Tada M, Takahama Y, Abe K, Nakatsuji Ny Tada T (20021) Nuclear reprogramation on soma-tic cells by in vitro hybridization with ES cells. CurrBiol 11, 1553-1558; Dennis C. reports (2003) Take acell, any cell... Nature 426, 490-491.

adulto permite rejuvenecer una célula ydotarla de capacidad regenerativa32.

No se trata ahora de enjuiciar las al-ternativas que se vislumbran para conse-guir células del tipo de las troncales deembriones humanos sin generarlos y des-truirlos, sino indicar que si fueran nece-sarias e imprescindibles para la investi-gación biomédica, este material de parti-da para los ensayos ha de ser consegui-do por inmortalización de líneas celula-res troncales de adulto, o por reversión orejuvenecimiento de estas o incluso pormanipulación de gametos humanos queno supongan constitución de un indivi-duo humano.

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