Celulas Madre Aplicaciones en La Medicina
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7/30/2019 Celulas Madre Aplicaciones en La Medicina
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y sus aplicaciones en la MedicinaClulas madre
Clulas madre, clulas embrionarias, clonacin, genoma humano, todos trminosincomprensibles para la mayora de nosotros, pero que la investigacin cientcaest poniendo al servicio de la Medicina y sus aplicaciones, encaminadas a acabarcon muchas de las enermedades que atenazan a la sociedad actual. Este inormeslo intenta dar a conocer algunos de estos trminos y sobre todo se centra enlas clulas madres como el posible uturo de la Medicina.
Coordina: Ins Gonzlez
Fotos: Archivo
Ms informacin46
|INFORME
U na noticia periodstica del 2005 dabacuenta de que cientcos estadouniden-ses haban logrado, por primera vez, conver-
tir clulas madre embrionarias de humanos
en clulas que pueden transormarse en rga-
nos internos como el pncreas, el hgado o los
pulmones. Esta novedosa prctica podra sig-
nicar un salto cuantitativo de proporciones
insospechadas en el terreno de la Medicina.El logro, que apareca en la ltima edicin de
la publicacin Nature Biotechnology, ue
interpretado por los expertos como un gran
avance en la materia, ya que los resultados
obtenidos por estos investigadores eventual-
mente permitiran a los cientcos utilizar c-
lulas madre para reparar rganos enermos o
deteriorados y tratar enermedades como la
diabetes o ciertos allos en el hgado.
Llamamos clulas madre a un tipo especialde clulas que tienen la capacidad de divi-
dirse indenidamente y llegar a producir
clulas especializadas. Las clulas normales
de un individuo adulto no tienen capacidad
de multiplicarse, salvo las clulas de mdula
sea y las de la piel. Si engordamos, no es que
tengamos ms clulas, en realidad tenemos la
misma cantidad de clulas,
pero stas han aumentado de
tamao.
Si una lagartija pierde la
cola, le vuelve a crecer. En
los mameros no ocurre as.
Si un individuo pierde un miem-
bro, no lo vuelve a desarrollar.
Las clulas normales adultas
no tienen, pues, capacidad de
reproducirse. Las que tienen
capacidad de reproducirse y
generar nuevos tejidos reci-
ben el nombre de clulas
madre.
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La orma mejor de entender qu
son las clulas madres, es median-
te el desarrollo de un embrin. Un
vulo ecundado por un espermato-
zoide es una clula capaz de generar
un nuevo individuo completo. Se
trata, pues, de una clula totipoten-
te: capaz de producir un especimencompleto con todos sus tejidos.
Entre los das primero al cuarto
del desarrollo embrionario, la c-
lula original va dividindose en
varias clulas ms. Cada una de
estas clulas, si es separada del
resto, es capaz de producir un in-
dividuo completo. Son tambin
clulas totipotentes.
A partir del cuarto da del desa-
rrollo embrionario humano se
orma el blastocito. El blastocito
est ormado por dos capas:
Capa externa: orma la placen-
ta y los tejidos necesarios para
el desarrollo etal.
Capa interna: ormar todos
los tejidos del cuerpo humano.
Las clulas de un blastocito ya no
son totipotentes, puesto que una
sola de estas clulas ya no es capaz
de generar un individuo comple-
to. S que son capaces de generar
todos los tejidos de un individuo
adulto, pero no pueden generar la
placenta ni otros tejidos necesarios
para el desarrollo del embrin. Es-
tas clulas internas del blastocito sedenominan clulaspluripotentes.
Las clulas pluripotentes del inte-
rior del blastocito generarn, a su
vez, clulas madre especializadas
con una uncin concreta, como
por ejemplo:
Clulas madre de mdula sea
que producen clulas sangu-
neas: glbulos rojos, glbulosblancos, plaquetas.
Clulas madre de la piel.
Clulas madre adultas
En un individuo adulto encontra-
mos clulas madre en la mdula
sea y en la piel. Estas clulas se
reproducen y generan clulas es-
pecializadas de sangre y de piel
respectivamente. En otros tejidos
se han encontrado tambin clu-
las madre especializadas, capa-
ces de reproducirse y de generar
tejidos especializados y slo esostejidos. Estas clulas madre espe-
cializadas son muy escasas y di-
ciles de aislar.
En un principio se pens que las
clulas madre especializadas slo
podan generar clulas especiali-
zadas del mismo tipo. Sin embar-
go se ha observado que estas clu-
las pueden llegar a generar clulas
con una especializacin dierentede la original. As clulas madre
neuronales de la mdula espinal
han producido dierentes tipos
de clulas sanguneas. Estudios
en ratas han obtenido clulas he-
pticas partiendo de clulas ma-
dre de mdula espinal. Cada da
salen a la luz nuevos ejemplos de
clulas madre especializadas que
producen clulas especializadas
dierentes de las esperadas. Estodemuestra que las clulas madre
son mucho ms fexibles de lo que
se pensaba.
De aqu se derivan grandes expecta-tivas de terapias innovadoras. Pare-
ce que las clulas madre adultas tie-
nen un gran potencial y quiz ms
acilidades que las clulas madre
embrionarias puesto que se puede
partir de clulas del propio indivi-
duo y, por tanto, con la misma car-
ga gentica. Esto solventa, adems,
los serios problemas morales de
manipular clulas embrionarias.
Investigar con clulas madre
adultas
Por otro lado, se podran obtener
clulas madre del propio indivi-
duo adulto y especializarlas igual-
mente para obtener otros tejidos o
reconstruir los rganos necesarios.
Un buen suministro de clulas ma-
dre propias podra ser el cordn
umbilical obtenido en el momentodel parto y conservado congelado.
Se recogen clulas madre de un
individuo adulto. Otra posibilidad
es guardar congelado el cordn
umbilical del beb al nacer que
puede servir como suministro muy
vlido de clulas madre. Se culti-
van las clulas madre en el medio
adecuado hasta obtener el tejido
que se necesite y se trasplanta alindividuo enermo el tejido culti-
vado o las clulas necesarias para
regenerar el rgano enermo.
Ms informacin 47
Clulas madre y sus aplicaciones en la Medicina
Las clulas madre se podran emplear para algunos casos de Alzheimer y Parkinson.
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| INFORME
Un buen suministro de clulas madre propias podra ser el cordn umbilical
Aplicaciones en terapias celulares
El estudio de las clulas madre
permitir conocer los mecanis-
mos de especializacin celulares.
Qu mecanismos hacen que un
gen sea activo y haga su trabajo
y qu mecanismos inhiben la ex-presin de ese gen. El cncer, por
ejemplo, es un caso de especiali-
zacin celular anormal.
Las clulas madre pueden servir
para probar nuevos medicamen-
tos en todo tipo de tejidos, antes
de hacer las pruebas reales en ani-
males o en humanos.
Las clulas madre tendrn apli-caciones en terapias celulares,
medicina regenerativa o ingenie-
ra tisular. Muchas enermedades
son consecuencia de malunciones
celulares o destruccin de tejidos.
Uno de los remedios, en casos muy
graves, es el transplante. Las clu-
las madre pluripotentes estimula-
das a desarrollarse como clulas
especializadas, orecen recuente-
mente la posibilidad de reempla-zar clulas y tejidos daados. As
se podrn emplear para casos de
Parkinson y Alzheimer, lesiones
medulares, quemaduras, lesiones
de corazn o cerebrales, diabetes,
osteoporosis y artritis reumatoide.
Dos ejemplos de aplicaciones
Segn public Science Abril de
2000, a dos bebs que nacieroncon un deecto gentico que les
ocasionaba severa inmunode-
ciencia, les extrajeron clulas
madre de mdula sea. Se culti-
varon las clulas, se reemplaz el
gen deectuoso y se transrieron
de nuevo a los nios. Este experi-
mento, en el que se emplearon c-
lulas madre de los propios bebs,
constituy el primer xito de cu-
racin mediante terapia gentica.
Un trabajo de la Universidad
Johns Hopkins, en Baltimore,
presentado durante el encuentro
anual de la Sociedad Americana
de Neurociencia explicaba que
la inyeccin de clulas madre en
el lquido cealorraqudeo de los
animales, lograba devolver el mo-
vimiento a unos roedores con pa-
rlisis. Los expertos introdujeronclulas madre neuronales en los
roedores paralizados por un virus
que ataca especcamente a las
neuronas motoras y comprobaron
que el 50 por ciento recuperaba la
habilidad de apoyar las plantas de
una o de dos de sus patas traseras.
Las investigaciones son muy pro-
metedoras y avanzan muy rpi-
damente, pero queda mucho porhacer para llegar a aplicaciones
clnicas reales. Todava alta por
conocer los mecanismos que per-
miten la especializacin de las c-
lulas madre humanas para obte-
ner tejidos especializados vlidos
para el transplante.
Recientemente han sido utiliza-
das las clulas madre encontradas
en la sangre del cordn umbilicalpara tratar pacientes con cn-
cer. Durante la quimioterapia,
la mayora de las clulas en cre-
cimiento mueren por los agentes
citotxicos. El eecto secundario
de la quimioterapia es lo que los
trasplantes de clulas madre tra-
tan de revertir; la sustancia que se
encuentra sana dentro del hueso
del paciente, el tutano, es rempla-
zada por aqullas perdidas en el
tratamiento. En todos los actuales
tratamientos de clulas madre, ob-tener clulas madre de un donan-
te con el mismo tipo de sangre es
preerible a usar las del paciente
mismo. Solo si (siempre como lti-
mo recurso y si no se encontr un
donante con el mismo tipo de san-
gre) es necesario para el paciente
usar su propias clulas madre y si
el paciente no tiene guardada su
propia coleccin de clulas madre
(sangre del cordn umbilical), en-tonces la sustancia contenedora
en los huesos ser obtenida antes
de la quimioterapia, y re-inyecta-
da despus.
El trasplante de clulas madre he-
matopoyticas se ha usado desde
hace 50 aos con xito para tratar
mltiples enermedades: talase-
mias, anemia alciorme, anemia
de Fanconi, errores congnitos delmetabolismo, anemia aplsica gra-
ve, inmunodeciencias combinadas
graves... Tambin han sido emplea-
das para el tratamiento de tumores:
leucemias agudas mieloides y lin-
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oides, leucemias crnicas mieloi-
des, mielodisplasias, linomas, mie-
lomas, tumores slidos de rion,
mama, ovario y neuroblastoma...
Esto se consigue mediante el tras-
plante de mdula sea. La mdula
sea contiene las clulas madreprecursoras de las clulas sangu-
neas y linticas. Se sola sacar
del hueso de la cadera, pero ac-
tualmente se est sacando de la
sangre peririca tras tratamiento
con actores estimulantes del cre-
cimiento. El xito del trasplante
de mdula, al igual que en cual-
quier otro trasplante, depende
de la compatibilidad HLA. Pero
adems de poder producirse re-chazo del individuo al tejido tras-
plantado, el trasplante de mdula
sea presenta la particularidad de
que tambin puede darse en sen-
tido inverso, rechazo del tejido
trasplantado al individuo.
Sin embargo el rechazo GVHD
puede presentar una ventaja y ser
de inters como inmunoterapia,
ya que puede reconocer a las clu-las malignas con las que compite
como extraas y permitir una re-
misin ms rpida de la leucemia.
Tras destruir la mdula por radia-
cin o quimioterapia se realiza el
trasplante. A las dos semanas apa-
recen nuevas clulas sanguneas,
y tras varios meses (autlogos) o
ms de un ao se restituye la un-
cin inmune. Tambin es posibleel empleo de clulas madre de cor-
dn con la misma nalidad.
La clula
Todos los organismos vivosestn compuestos por unida-des biolgicas, llamadas clu-
las, que constituyen en su con-junto el cuerpo de un ser vivo.
Las clulas se agrupan en teji-dos, que a su vez constituyenel cuerpo. La clula constituyeun nivel biolgico clave e in-sustituible para la vida, tantopara los seres vivos superiorescomo ineriores:
La clula se puede asemejar a un globo lleno de agua. El globo serala membrana celular, que engloba un contenido lquido, el citoplas-ma. Flotando en este citoplasma encontramos varias estructuras.Por un lado los orgnulos u organelas (mitocondrias, retculo en-doplasmtico, ribosomas...) que son los encargados de realizar granparte de las unciones celulares nutricin, obtencin de energa.Por otro lado, y tambin fotando en el citoplasma, tenemos al n-cleo rodeado por su propia membrana nuclear. En el interior delncleo se encuentran el DNA (cido desoxirribonucleico). El DNAse organiza ormando los cromosomas, que como sabemos contie-
nen la inormacin gentica de esa clula. El ser humano tiene su in-ormacin gentica organizada en 23 pares de cromosomas, 46 entotal. El ser humano (al igual que el resto de los mameros) tieneen el ncleo de todas las clulas de su cuerpo la misma inormacingentica, agrupada en los 46 cromosomas.
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Clulas madre y sus aplicaciones en la Medicina
TIPOS DE CLULAS
Clulas somticas: Constituyen la mayora de las clulas denuestro cuerpo. Contienen toda la inormacin gentica de un
individuo, organizada en 23 pares de cromosomas, 23 proceden-tes de la madre (vulo) y 23 del padre (espermatozoide) que seunieron en la ecundacin. Se las denomina clulas diploide: 2ncromosomas, 2x23 cromosomas.
Clulas germinales, sexuales, gametos: Estas clulas estn si-tuadas en la gnadas de los aparatos reproductores emenino y mas-culino. Los gametos contienen la mitad de la inormacin gentica deun individuo: 23 cromosomas. Se dice que son clulas haploide: n cro-mosomas, 23 cromosomas. Estas clulas necesitan unirse al gameto
complementario (ecundacin), para completar as la inormacinpara dar lugar a un individuo humano completo. Los gametos son dos:-varn: espermatozoides, que se orman en el testculo. -mujer:vulo, que se orma en el ovario.
Controversia sobre las clulas
madre
La controversia sobre las clulas
madre es el debate tico sobre las
investigaciones de la creacin,
uso y destruccin de las clulas
madres embrionarias. La opo-sicin a las investigaciones dice
que esta prctica puede llevar a
la clonacin y undamentalmen-
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te a la desvalorizacin de la vida
humana. Contrariamente, las in-
vestigaciones mdicas opinan que
es necesario proceder con las in-
vestigaciones de las clulas madre
embrionarias porque las tecno-
logas resultantes podran tener
un gran potencial mdico, y queel exceso embrionario creado por
la ertilizacin in vitro puede ser
donado para las investigaciones.
Esto en cambio, produjo confic-
tos con el movimiento Pro-Lie
(Pro-Vida), quienes adjudican la
proteccin de embriones huma-
nos. El constante debate ha hecho
que autoridades de todo el mun-
do busquen regularidad en los
trabajos y marquen el hecho deque las investigaciones de las c-
lulas madre embrionarias repre-
sentan un desao tico y social.
De acuerdo con muchas religio-
nes y sistemas ticos, la vida co-
mienza en la ecundacin. Segn
sus argumentos, cualquier medi-
da intencional para detener el de-
sarrollo despus de la concepcin
se considera como la destruccinde una vida humana. Otros crti-
cos no tienen un problema moral
con la investigacin con clulas
madre, pero tienen miedo de un
precedente para la experimenta-
cin humana. Algunos crticos
apoyan la idea de la investiga-
cin, pero quieren que se impon-
gan estrictas normas legales que
impidan la experimentacin ge-
ntica, como la clonacin y quegaranticen que los embriones
slo se obtengan a travs de uen-
tes apropiadas. Prevenir que la in-
vestigacin con clulas madre se
convierta en una pendiente resba-
ladiza hacia experimentos genti-
cos humanos es considerado por
la mayora de la sociedad un pun-
to importante en la controversia
de las clulas madre.
Dentro de la comunidad mdi-
ca, existen dierentes posturas,
entre ellas que los blastocitos o
embriones son organismos vivos
que dentro de 9 meses sern sereshumanos con derechos, por esto,
no es tico destruir el blastocito o
embrin para obtener las clulas
madre, mientras que otros con-
sideran que en la edad temprana
de un embrin lo que se tiene es
un brote de clulas con su masa
interna.
Adems de los problemas ticos
que conlleva la destruccin delblastocito, tambin se encuentra
antitico el hecho de que se nece-
siten una cantidad alta de vulos
para la creacin de embriones,
que sern destruidos luego, y
cmo se obtienen esos vulos. La
donante de vulos es tratada pri-
mero con algunas drogas y hor-
monas para que sta cree muchos
vulos que sern donados. Estas
drogas pueden traer problemasde salud lo cual es antitico hacer
dao a un paciente con conoci-
miento.
Ms informacin50
| INFORME
Puntos de vista
Los debates han motivado al mo-
vimiento Pro-Lie, que se preocu-
pa por los derechos y el estado de
un embrin como un humano de
temprana edad. Este movimiento
cree que las investigaciones rela-cionadas con las clulas madre,
instrumentaliza y viola lo que lla-
man la santicidad de la vida y de-
beran ser consideradas como un
asesinato. Las ideas undamenta-
les de aquellos que se oponen a
estas investigaciones son la deen-
sa de lo que llaman inviolabilidad
de la vida humana y que la vida
humana empezara cuando un
espermatozoide ertiliza un vulopara ormar una sola clula.
Una parte de las investigaciones
usa embriones que ueron crea-
dos pero no usados en la ertili-
zacin invitro para derivar una
nueva lnea de clulas madre. La
mayora de estos embriones tien-
de a ser destruida, o guardada
por grandes perodos, pasando
su tiempo de vida. Solamente enEstados Unidos, se ha estimado
alrededor de 400.000 embriones
en este estado.
Las investigaciones mdicas se-
alan que las clulas madre tie-
nen el potencial para alterar dra-
mticamente el acercamiento a
la comprensin y tratamiento de
enermedades, y para aliviar su-
rimiento. En el uturo, la mayo-ra de las investigaciones mdicas
anticipan el uso de tecnologas
derivadas de las investigaciones
de clulas madre para tratar una
variedad de enermedades. Heri-
das en la espina dorsal y el Par-
kinson son dos ejemplos que han
sido reconocidos por personas
amosas (por ahora, Christopher
Reeve y Michael J. Fox).
En agosto de 2000, el Instituto
Nacional de Salud de Estados
Unidos dijo:
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...Investigaciones alrededor de
clulas madres pluripotentes
prometen nuevos tratamientos y
posibles curas para muchas debi-
litantes enermedades y heridas,
incluyendo las enermedades de
Parkinson, diabetes, problemas
del corazn, escoliosis mltiple,quemaduras y heridas en la es-
pina dorsal. La NIH cree que el
potencial mdico de las clulas
madre pluripotentes benecia-
ran a las tecnologas y estarn de
acuerdo a los estndares ticos.
Recientemente, investigaciones
en Advanced Cell Technology
(Tecnologa Celular Avanzada)
en Woecester, Mass; lograron ob-tener clulas madre de un ratn
sin matar a los embriones. Si esta
tcnica se mejora ser posible eli-
minar algunos de los problemas
ticos relacionados con las inves-
tigaciones embrionarias de clu-
las madre.
En el 2007 tambin se descubri
otra tcnica gracias a los equipos
de investigaciones de EstadosUnidos y Japn. Se reprogra-
man las clulas de la piel hu-
mana para uncionar ms como
clulas embrionarias cuando se
les introduce un virus. Extraer
y clonar clulas madres es caro
y complejo, pero el nuevo mto-
do de reprogramacin es mucho
ms barato. Sin embargo, la tc-
nica puede alterar el ADN de las
nuevas clulas madre, resultan-do en una daada y cancergena
piel.
En el 2007 se empez a trabajar
con clulas madre pluripotentes
inducidas (CPMI) mediante
la manipulacin de slo cuatro
genes; ms tarde, se ha consegui-
do reducir el nmero a slo dos
de esos cuatro genes; e incluso,
con slo introducir en la clulalas cuatro protenas codicadas
por los cuatro genes. El proce-
so consiste en extraer una clula
del paciente a tratar, manipular
dichos 4 2 genes o introducirle
las cuatro protenas codicadas
por esos cuatro genes, cultivar-las, e introducirlas en el paciente
o provocar su dierenciacin ha-
cia el tipo celular que se necesite
(uno o varios, ya que las clulas
madre as creadas se comportan
como clulas embrionarias). An
no hay experiencia en humanos yest por resolver el pequeo pero
cierto riesgo comprobado de tu-
mores.
Clulas madre y clonacinen algunos pases
La clonacin teraputica/embrionaria va muy de la mano coneste tema. Sin embargo existen pases que se oponen a ambas
clonaciones o solo una o ninguna. Tambin se oponen a la expe-rimentacin con clulas madre. Por ejemplo: Unin Europea: s lneas celulares embrionarias/no clonacinteraputica. US: legal la creacin de lneas celulares pero sin fondos delgobierno/la legalidad de la clonacin teraputica depende delestado en que se encuentre. Reino Unido: s lneas celulares embrionarias/s a la clonacinteraputica. Suecia: s lneas celulares embrionarias/clonacin teraputica
legal. Israel: s lneas celulares embrionarias/clonacin tera-putica legal. China: legal lneas celulares embrionarias/legal clonacinteraputica. Brasil: lneas celulares embrionarias legales de embrionescreados por ertilizacin in-vitro con 3 aos de edad/no legal laclonacin teraputica. Korea del Sur: s lneas celulares embrionarias/permitido conautorizacin del Ministro de salud del pas. Singapur: lneas celulares embrionarias legal si el blastocito es
destruido 14 das luego de la ecundacin/clonacin teraputicalegal. Australia: s lneas celulares embrionarias/no clonacin tera-putica.
En Estados Unidos, a partir del 1 de agosto de 2001 no se uti-lizarn ondos gubernamentales para las investigaciones de lasclulas madre embrionarias; adems a partir de ese momentosolo se utilizarn las lneas celulares pre-existentes antes del 1de agosto de 2001, fue un aseveracin hecha por Bush en unaconferencia de prensa. A pesar de que Bush tom esta postura,no se opuso a que instituciones privadas experimentaran conclulas madre embrionarias. Es por esto que surgi la proposi-cin 71 en noviembre del 2004 en Caliornia, donde autoriza acrear el Institute for Regenerative Medicine en California porun periodo de 10 aos.
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Clulas madre y sus aplicaciones en la Medicina