Métodos de obtención de células madre

Manuel de la Peña, M.D., Ph.D.

Métodos de obtención de células madre

Métodos de obtención de células madre 150 150 Instituto Europeo de Salud y Bienestar Social

Las células madre embrionarias y algunas células madre adultas pueden aislarse desde su localización original en embriones o tejidos y mantenerse en condiciones especiales de cultivo de manera más o menos indefinida. En palabras de Jean-Jacques Rousseau: «el hombre que más ha vivido no es aquel que más años ha cumplido, sino el que más ha experimentado la vida».

¿Cuál es su mecanismo de acción?

Según Julio Verne, «la ciencia se compone de errores, que a su vez son los pasos hacia la verdad». Las células madre de médula ósea, tanto hematopoyéticas como mesenquimales, ofrecen un ejemplo representativo de esta plasticidad. Poseen la capacidad de originar un amplio rango de tipos celulares de diferentes órganos, como músculo esquelético, hepatocitos, células endoteliales, células de Purkinje y músculo cardíaco. Por otro lado, el corazón adulto, que desde siempre se ha considerado un órgano estático con una población de miocitos fija e irreemplazable a lo largo de la vida del individuo, ha revelado poseer un potencial regenerativo.

¿Cómo administrarlas?

Parafraseando a Isaac Asimov «un sutil pensamiento erróneo puede dar lugar a una indagación fructífera que revela verdades de gran valor». El objetivo de cualquier estrategia de liberación es implantar las células en el tejido diana en un número y unas condiciones que aseguren la mayor retención y viabilidad posibles. Por ello, el método ideal de administración de células madre debería cumplir una serie de requisitos:

  • Seguridad: cualquier método de administración celular debe haber demostrado una baja tasa de complicaciones relacionadas con el procedimiento.
  • Factibilidad: la tecnología de implante debe ser fácilmente comprensible y técnicamente asequible.
  • Utilidad clínica: la metodología ha de poder aplicarse en un amplio espectro de escenarios clínicos.
  • Precisión: las células madre administradas se comportan de diferente manera de acuerdo con las diversas señales locales y el lugar de implantación, de modo que la precisión en el implante puede modular los resultados del mismo.
  • Anidamiento: además de las señales locales, el estado del medio extracelular y sistémico influye en las tasas de anidamiento celular. El medio local es determinante en la supervivencia a corto plazo de las células, así como en su adhesión, transmigración e invasión tisular.

Se han utilizado diversas estrategias de administración celular, que se pueden dividir en dos grandes grupos: abordaje vascular e inyección directa. Recordemos ahora una reflexión de Bertrand Russell: «la ciencia es lo que sabes, la filosofía es lo que no sabes».

Cardiopatía isquémica crónica

La cardiopatía isquémica crónica constituye uno de los escenarios clínicos más atractivos en terapia celular. El tipo celular más idóneo sería aquel con capacidad principalmente angiógena (por ejemplo, células madre procedentes de médula ósea o tejido graso). Por el contrario, en los pacientes cuyo problema principal es un defecto en la contractilidad con predominio de la escara con respecto a la isquemia (por ejemplo, pacientes con grandes infartos sin viabilidad miocárdica), las células que se utilizarán deben tener principalmente capacidad miogénica (por ejemplo, los mioblastos). En general, la vía de administración celular en ambos tipos de pacientes ha sido la inyección transepicárdica o transmiocárdica. Como decía Baltasar Gracián, «ciencia sin seso, locura doble».

ablación cardíacaTécnicas de abordaje vascular

Consisten en la inyección directa de células por vía venosa o arterial, o en su movilización por métodos farmacológicos con la intención de que atraviesen la barrera vascular y aniden en el miocardio. Aunque menos cruentas que la inyección intramiocárdica, las técnicas de abordaje vascular tienen algunas limitaciones, como la imposibilidad de utilizar células de gran tamaño (mioblastos) y el escaso porcentaje de anidamiento conseguido.

a) Infusión intracoronaria

Consiste en la inyección selectiva de células en una arteria coronaria a través de un catéter-balón, que se mantiene inflado en intervalos para reducir el flujo sanguíneo y permitir una mayor migración celular hacia el tejido diana. En diversos estudios en humanos se ha demostrado que la infusión intracoronaria es una técnica segura y eficaz.

b) Movilización de progenitores celulares al torrente sanguíneo

Durante la fase aguda de un infarto de miocardio se produce un aumento en los niveles plasmáticos de diferentes factores de crecimiento y diferenciación de precursores hematopoyéticos. Entre estos, el factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF) se ha utilizado en ensayos humanos, tanto en infarto agudo como en cardiopatía isquémica crónica. Este modo de administración presenta la ventaja de que es poco invasivo. Recordemos lo que decía Aristóteles: «el fin de la ciencia especulativa es la verdad, y el fin de la ciencia práctica es la acción».

Seguridad clínica

Manuel de la Peña, M.D., Ph.D.En el mundo están en marcha más de 3.000 ensayos clínicos con células madre. En la actualidad se dispone de evidencias científicas sobre su potencial reparador, así como de la seguridad de su uso. Se emplean células del propio organismo para tratar (tratamiento autólogo), lo que evita problemas de histocompatibilidad. Incluso el difícil campo de las enfermedades neurales se plantea como abordable. Con células de médula ósea se reparan lesiones medulares en animales, y también se han realizado ensayos en humanos. Las células adultas también se pueden reprogramar para convertirse en pluripotenciales. Como decía Anatole France, «la moral descansa naturalmente en el sentimiento».

El corazón, al igual que otros órganos, contiene su propia reserva de células madre. Sin embargo, todavía existen controversias al respecto, dado que se alertó sobre posibles efectos adversos como incremento de la reestenosis, aceleración de la aterosclerosis o inestabilidad eléctrica. Las posibilidades de recuperación del tejido dañado tras el infarto de miocardio con un tratamiento que potencia la regeneración a través de la movilización en la zona afectada de células madre adultas hematopoyéticas, es decir, procedentes de la médula ósea, es ya una realidad. La movilización de células madre adultas mediante la administración de un factor que las desplaza resulta eficaz en la regeneración del músculo que deja de funcionar tras un infarto. Siempre existe una reserva de células que tienden a regenerarse en caso de infarto, aunque las del tejido del corazón se recuperan con mayor dificultad. En consecuencia, aún resta por recorrer camino desde la realidad en investigación a la aplicación clínica. De acuerdo con Kant, «todos somos iguales ante el deber moral».

Reprogramación de células somáticas

Además de la expansión de células madre obtenidas del organismo se han desarrollado técnicas para reprogramar células somáticas y convertirlas en células madre pluripotentes. Este método se ha utilizado con éxito para la técnica denominada clonación terapéutica.

Clonación terapéutica

Según decía Sócrates «la buena conciencia es la mejor almohada para dormir». La clonación terapéutica o andropática consiste en clonar tejidos y órganos para su trasplante al paciente donante con el fin de curar múltiples enfermedades. La legislación internacional permite la clonación de determinados tejidos animales y humanos para investigación médica. Este tipo de clonación consiste en fusionar el núcleo de una célula adulta (madre o diferenciada) y un ovocito enucleado, al que se ha extraído el núcleo, para crear un embrión con el que trabajar.

A partir de dicho embrión se pueden aislar células madre embrionarias compatibles con el futuro receptor del tejido. Las células madre se aíslan de la masa celular interna del embrión clonado una vez alcanzado el estado de blastocisto. Estas células madre poseen la misma dotación genética que el paciente del que se tomó la célula adulta y, por tanto, reproducen su misma dotación antigénica, la estructura de proteínas superficial de la célula. Se evita así una posible reacción de rechazo al trasplante. Como decía Cicerón, «fuerte es el peso de la propia conciencia».

Terapia celular

Según Eugenio d’Ors, «una síntesis vale por diez análisis». La terapia celular se perfila como una de las técnicas más prometedoras del futuro arsenal médico para la reparación de tejidos destruidos o dañados. Las aproximaciones terapéuticas son varias y comprenden el uso de progenitores autólogos o heterólogos, de células madre adultas o embrionarias, de factores tróficos o bombas celulares que los produzcan para movilizar las células madre residentes o favorecer su proliferación y diferenciación, de manipulaciones genéticas para inducir efectos específicos.

La actividad investigadora es particularmente intensa en las enfermedades a las que puede dirigirse la terapia celular, como diabetes, enfermedades neurodegenerativas como las de Parkinson y Alzheimer, esclerosis múltiple, lesiones cardiovasculares como infarto de miocardio, ictus o isquemia vascular periférica, lesiones musculoesqueléticas, de la córnea, articulares u óseas, entre otras. Esta aparente variedad no oculta el hecho de que, aun con las peculiaridades de cada caso, los principios subyacentes de la terapia celular son comunes, por lo que es muy ventajoso abordar su investigación, desarrollo e implementación clínica de forma conjunta. Para concluir, valga un aforismo de Marcel Proust: «solo se ama lo que no se posee totalmente».

Manuel de la Peña, M.D., Ph.D.

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