Células madre: qué son y qué hacen

Las células madre y los productos derivados de estas ofrecen promesas excelentes para nuevos tratamientos médicos. Obtén más información sobre los tipos de célula madre, los usos actuales y posibles, cuestiones éticas y el estado de la investigación y la práctica. Escrito por el personal de Mayo Clinic

Has oído hablar sobre las células madre en las noticias y quizás te hayas preguntado si podrían ayudarte a ti o a un ser querido con una enfermedad grave. Es posible que te preguntes qué son las células madre, cómo se están utilizando para tratar enfermedades y lesiones, y por qué son el tema de un debate tan acalorado.

A continuación, encontrarás algunas de las respuestas a las preguntas frecuentes sobre las células madre.

¿Por qué hay tanto interés en las células madre?

Los investigadores y médicos esperan que los estudios en las células madre puedan ayudar a lo siguiente:

  • Aumentar los conocimientos sobre cómo se producen las enfermedades. Al observar la maduración de las células madre en células de los huesos, el músculo cardíaco, los nervios y otros órganos y tejidos, los investigadores y médicos podrían comprender mejor cómo evolucionan las enfermedades y afecciones.
  • Generar células sanas para reemplazar células enfermas (medicina regenerativa). Es posible guiar las células madre para que se conviertan en células específicas que pueden usarse para regenerar y reparar tejidos enfermos o dañados en las personas.

    Las personas que podrían beneficiarse de las terapias con células madre son, entre otras, aquellas que tienen lesiones en la médula espinal, diabetes de tipo 1, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, enfermedad cardíaca, accidente cerebrovascular, quemaduras, cáncer y osteoartritis.

    Las células madre podrían tener la capacidad de crecer y convertirse en tejido nuevo para usar en trasplantes y en medicina regenerativa. Los investigadores continúan avanzando con los conocimientos sobre las células madre y sus aplicaciones en trasplantes y en medicina regenerativa.

  • Evaluar la seguridad y la eficacia de medicamentos nuevos. Antes de usar medicamentos nuevos en personas, algunos tipos de células madre son útiles para probar la seguridad y la calidad de los medicamentos experimentales. Es muy probable que este tipo de pruebas tenga un impacto directo en la elaboración de los medicamentos para el análisis de la toxicidad cardíaca.

    Una de las áreas nuevas de estudio es la eficacia de usar células madre humanas que se hayan programado en células específicas de tejidos para probar medicamentos nuevos. Para que las pruebas de los medicamentos nuevos sean precisas, se deben programar las células para que adquieran las propiedades del tipo de células que se probarán. Siguen en estudio las técnicas para programar células en células específicas.

    Por ejemplo, podrían generarse neuronas para probar un nuevo medicamento para una neuropatía. Las pruebas podrían demostrar si el medicamento nuevo tuvo algún efecto en las células y si se dañaron las células.

¿Qué son las células madre?

Las células madre son la materia prima del cuerpo; son las células a partir de las cuales se generan todas las otras células con funciones especializadas. En las condiciones adecuadas dentro del cuerpo o en el laboratorio, las células madre se dividen para formar más células, llamadas células hijas.

Estas células hijas se convierten en nuevas células madre (autorrenovación) o en células especializadas (diferenciación) con una función más específica, como células sanguíneas, neuronas cerebrales, músculo cardíaco o hueso. Ninguna otra célula del cuerpo tiene la capacidad natural para generar nuevos tipos de células.

¿De dónde provienen las células madre?

Los investigadores han descubierto varias fuentes de células madre:

  • Células madre embrionarias. Estas células madre provienen de embriones de tres a cinco días de vida. En esta etapa, un embrión se denomina «blástula» y tiene alrededor de 150 células.

    Se trata de células madre pluripotentes: pueden dividirse en una mayor cantidad de células madre o pueden transformarse en cualquier tipo de célula en el cuerpo. Por su versatilidad, las células madre embrionarias pueden usarse para regenerar o reparar tejido y órganos enfermos, aunque el uso en las personas hasta la fecha se ha limitado a trastornos relacionados con los ojos, como la degeneración macular.

  • Células madre adultas. Estas células madre se encuentran en pequeñas cantidades en la mayoría de los tejidos de las personas adultas, como la médula ósea o la grasa. En comparación con las células madre embrionarias, las células madre adultas tienen una capacidad más limitada de dar origen a diversas células del organismo.

    Hasta hace poco, los investigadores creían que las células madre adultas podían crear tipos de células similares. Creían, por ejemplo, que las células madre localizadas en la médula ósea podían dar origen a glóbulos sanguíneos únicamente.

    Sin embargo, está surgiendo evidencia que indica que las células madre adultas pueden ser capaces de crear tipos de células no relacionados. Por ejemplo, las células madre de la médula ósea pueden ser capaces de crear osteocitos y cardiomiocitos. Esta investigación ha derivado en ensayos clínicos en estadio temprano llevados a cabo para evaluar la utilidad y la seguridad en las personas. Por ejemplo, actualmente las células madre adultas se estudian en personas con enfermedades neurológicas o cardíacas.

  • Células adultas modificadas para que tengan propiedades de células madre embrionarias (células madre pluripotentes inducidas). Mediante el uso de reprogramación genética, los científicos han transformado satisfactoriamente las células adultas normales en células madre. A través de la modificación de los genes en las células adultas, los investigadores pueden reprogramar las células para que se comporten de un modo similar a las células madre embrionarias.

    Con esta nueva técnica, los investigadores pueden usar las células reprogramadas en lugar de las células madre embrionarias y evitar que el sistema inmunitario rechace las células madre nuevas. No obstante, los científicos aún no saben si la modificación de las células adultas tendrá efectos adversos en los seres humanos.

    Los investigadores han podido tomar células del tejido conectivo normal y reprogramarlas para transformarlas en células cardíacas funcionales. En estudios realizados en animales con insuficiencia cardíaca a los que se les inyectaron células cardíacas nuevas, estos tuvieron una mejora de la función cardíaca y del tiempo de supervivencia.

  • Células madre perinatales. Los investigadores han descubierto células madre en el líquido amniótico y células madre sanguíneas en el cordón umbilical. Estas células madre tienen la capacidad de convertirse en células especializadas.

    El saco que rodea al feto en desarrollo y lo protege en el útero está lleno de líquido amniótico. Los investigadores han identificado células madre en muestras de líquido amniótico obtenidas de embarazadas durante un procedimiento denominado «amniocentesis », una prueba que se lleva a cabo para evaluar si hay anomalías.

    Es necesario hacer más estudios para comprender el potencial de las células madre presentes en el líquido amniótico.

¿Por qué hay controversias respecto del uso de células madre embrionarias?

Las células madre embrionarias se obtienen de embriones en estadio temprano, un grupo de células que se forman cuando el óvulo de la mujer se fecunda con el esperma del hombre en una clínica de fertilización in vitro. Debido a que las células madre embrionarias humanas se extraen de embriones humanos, surgieron muchas preguntas e inquietudes sobre la ética de la investigación de células madre embrionarias.

En 2009, los Institutos Nacionales de la Salud crearon guías para la investigación de células madre humanas. Las pautas comprendían la definición de las células madre embrionarias y cómo pueden usarse en las investigaciones y las pautas de donación de células madre embrionarias. Asimismo, las pautas establecían que las células madre embrionarias pueden usarse únicamente de embriones creados por fertilización in vitro cuando el embrión ya no se necesita.

¿De dónde vienen estos embriones?

Los embriones que se usan en la investigación de células madre embriónicas provienen de óvulos fecundados en clínicas de fertilización in vitro, pero que nunca se implantaron en el útero de una mujer. Las células madre son donadas por donantes mediante el consentimiento informado. Las células madre pueden vivir y crecer en soluciones especiales, dentro de tubos de ensayo o placas de Petri en el laboratorio.

¿Por qué los investigadores no pueden usar células madre adultas?

Aunque las investigaciones acerca de las células madre adultas es prometedora, es probable que las células madre adultas no sean tan versátiles y duraderas como las células madre embrionarias. Es probable que las células madre adultas no puedan manipularse para producir todos los tipos de células, lo que limita la forma en que pueden usarse para tratar enfermedades.

Las células madre adultas también son más propensas a las anormalidades debido a peligros ambientales, como las toxinas, o debido a errores que se producen en las células durante la duplicación. Sin embargo, los investigadores descubrieron que las células madre adultas tienen mayor capacidad de adaptación de lo que se imaginaba inicialmente.

¿Qué son las líneas de células madre y por qué los investigadores quieren usarlas?

Una línea de células madre es un grupo de células que desciende de una sola célula madre original y que se cultiva en un laboratorio. Las células de una línea de células madre siguen creciendo, pero no se diferencian en células especializadas. Lo ideal es que sigan sin tener defectos genéticos y continúen formando más células madre. Los grupos de células pueden extraerse de una línea de células madre y congelarse para que se almacenen o se compartan con otros investigadores.

¿En qué consiste la terapia con células madre (medicina regenerativa) y cómo funciona?

La terapia con células madre, también conocida como «medicina regenerativa», promueve la respuesta reparativa del tejido enfermo, disfuncional o lesionado usando células madre o sus derivados. Es el siguiente capítulo del trasplante de órganos y utiliza células en lugar de órganos de donantes, que tienen un suministro limitado.

Los investigadores crean células madre en un laboratorio. Estas células madre se manipulan para dividirlas en tipos específicos de células, como las células del músculo cardíaco, las células sanguíneas o las neuronas.

Las células especializadas pueden implantarse en una persona. Por ejemplo, si la persona tiene una enfermedad cardíaca, las células podrían inyectarse en el músculo cardíaco. Las células cardíacas trasplantadas sanas podrían entonces contribuir a reparar el músculo cardíaco defectuoso.

Los investigadores ya han demostrado que las células de la médula ósea adulta, guiadas para que se conviertan en células similares a las del corazón, pueden reparar el tejido del corazón en las personas, y hay más investigaciones en curso.

¿Ya se utilizaron células madre para tratar enfermedades?

Sí, los médicos han llevado a cabo trasplantes de células madre, también conocidos como «trasplantes de médula ósea». En los trasplantes de células madre, se reemplazan con células madre las células dañadas por la quimioterapia o enfermedades, o para que el sistema inmunitario del donante pueda combatir ciertos tipos de cáncer y enfermedades relacionadas con la sangre, como la leucemia. En estos trasplantes se utilizan células madre adultas o sangre del cordón umbilical.

Los investigadores están probando las células madre adultas para tratar otras afecciones, entre ellas, un número de enfermedades degenerativas, como la insuficiencia cardíaca.

¿Cuáles son los posibles problemas al usar células madre embrionarias en los seres humanos?

Para que sean útiles en los seres humanos, los investigadores deben asegurarse de que las células madre se diferencien para formar los tipos de células específicos que desean.

Los investigadores han descubierto formas de hacer que las células madre se conviertan en tipos específicos de células, por ejemplo, haciendo que las células madre embrionarias se conviertan en células cardíacas. Se están llevando a cabo investigaciones en este campo.

Las células madre embrionarias también pueden crecer irregularmente o especializarse en diferentes tipos de células de forma espontánea. Los investigadores estudian la forma de controlar el crecimiento y la diferenciación de las células madre embrionarias.

Las células madre embrionarias también pueden hacer que el cuerpo del receptor produzca una respuesta inmunitaria y ataque a las células madre como si fueran invasores extraños, o bien simplemente pueden no funcionar como deberían y tener consecuencias desconocidas. Los investigadores continúan estudiando la forma de evitar estas posibles complicaciones.

¿Qué es la clonación terapéutica y qué beneficios podría ofrecer?

La clonación terapéutica, también llamada «transferencia nuclear de células somáticas», es una técnica para crear células madre versátiles independientes de los óvulos fertilizados. Mediante esta técnica, se extrae el núcleo —que contiene el material genético— de un óvulo no fertilizado. También se extrae el núcleo de una célula somática de un donante.

A continuación, el núcleo del donante se inyecta en el óvulo para reemplazar el núcleo que se había extraído mediante un proceso llamado «transferencia nuclear». El óvulo puede dividirse y forma rápidamente un blastocito. Este proceso crea una línea de células madre que es genéticamente idéntica a la del donante; básicamente, es una clonación.

Algunos investigadores consideran que las células madre obtenidas de la clonación terapéutica pueden ofrecer más beneficios que las de los óvulos fertilizados porque es menos probable que las células clonadas sean rechazadas una vez que se trasplantan nuevamente al donante y pueden permitir a los investigadores observar exactamente cómo evoluciona una enfermedad.

¿Ha sido beneficiosa la clonación terapéutica en las personas?

No. Los investigadores no lograron realizar la clonación terapéutica con humanos a pesar del éxito en un número de otras especies.

Sin embargo, en estudios recientes, los investigadores crearon células madre pluripotenciales humanas modificando el proceso de clonación terapéutica. Algunos investigadores continuaron estudiando el potencial de la clonación terapéutica en las personas.

Nov. 20, 2018 See more In-depth