Una fuente abundante, y sobre todo libre de problemas éticos, de células madre de las que obtener todo tipo de tejidos. Es uno de los sueños de la biociencia actual, y convertirlo en realidad supondría un importante paso hacia la anhelada medicina regenerativa. Varios investigadores en este campo en ebullición han demostrado en los últimos años que el sueño es posible, aunque aún queda lejano. Sin embargo, lo acerca un poco más, el trabajo de un grupo que ha logrado generar vasos sanguíneos funcionales, tejido cardiaco contráctil, células nerviosas y otros tipos celulares a partir de células presentes en testículos de ratones. MÓNICA G. SALOMONE
Fecha de publicación: 18 de octubre de 2007
Banco de células madre
Obtener células madre de un organismo adulto no es una novedad; de hecho las células madre de la médula ósea se usan hace tiempo en tratamientos oncológicos, por ejemplo, en los que hay que regenerar células sanguíneas del paciente. Se conocen docenas de tipos de células madre en el cuerpo adulto y se asume que aún quedan más por descubrir. Sin embargo, cada uno de estos tipos de célula madre adultas se especializan en el organismo en generar un tipo concreto de tejido: sangre, piel, epitelio intestinal o músculo esquelético, entre otros. Por el contrario, las células madre que se obtienen de embriones de pocos días son capaces de dar lugar a todos los tejidos del cuerpo, y es justamente esa capacidad la que hace posible el desarrollo del bebé.
Desde el punto de vista de las posibles aplicaciones médicas, las células madre embrionarias son las más interesantes. Pero los problemas éticos para obtenerlas hacen que sea muy difícil trabajar con ellas. La solución obvia es lograr que células madre adultas adquieran la capacidad de generar múltiples tipos de tejidos. ¿Es eso posible? Por lo pronto el 'programa' que hace que cada tipo de célula madre adulta produzca su tipo de tejido y no otro se desconoce. Además, el estudio de células madre adultas no es nada fácil: son escasas y difíciles de identificar en el organismo, y una vez halladas tampoco son nada fáciles de cultivar para convertir en tejido funcional.
Las MASCs
Pero eso no ha impedido probar suerte a los investigadores. En los últimos años varios grupos han demostrado la versatilidad de varios tipos de células madre adultas. Células madre procedentes de la placenta humana han sido transformadas en células nerviosas, vasos sanguíneos, células hepáticas, cartílago, hueso y músculo cardiaco. También las células madre de la médula ósea parecen poder generar otras células especializadas, además de los leucocitos, glóbulos rojos y plaquetas de la sangre. De células madre mesenquimales, de la médula ósea, se ha obtenido tejido graso, piel, cartílago y músculo.
Otra fuente de células madre adultas con aparente capacidad de dar lugar a múltiples tejidos son las células precursoras de espermatozoides, llamadas espermatogonias. Con este último tipo de células ha trabajado el grupo liderado por Shahin Rafii, de la Universidad de Cornell y el Instituto Howard Hughes (EE.UU.), que el pasado 20 de septiembre publica su resultado en la revista Nature. Rafii ha logrado 'reprogramar' células precursoras de espermatozoides de ratón de forma que se han convertido en células madre pluripotentes, a las que han llamado MASCs (siglas en inglés de células madre multipotentes adultas derivadas de espermatogonias).
Los investigadores aseguran que si se lograra hacer lo mismo con células humanas, estas células madre adultas podrían ser empleadas en terapias contra enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas como el parkinson o el alzheimer, contra la diabetes o incluso el cáncer, al menos para enfermos varones. En concreto, las MASCs dieron lugar a vasos sanguíneos funcionales, tejido cardiaco contráctil y células nerviosas, entre otros tipos celulares. Los investigadores también inyectaron las células MASCs en embriones de ratón que posteriormente implantaron en hembras adultas, y cuando los embriones se desarrollaron fue posible observar cómo las MASCs se habían diferenciado en numerosos tipos de tejido. Los investigadores concluyen en Nature que estas células madre pueden realmente ser reprogramadas para dar lugar a otros tejidos
Una aguja en un pajar
El trabajo de Shahin Rafii tiene más implicaciones. Una es que da pistas de por qué los experimentos en los que se obtienen células madre pluripotentes a partir de células madre de tejido adulto resultan tan complejos, y de por qué resultan a menudo difíciles de reproducir por otros laboratorios. Resulta que sólo las espermatogonias que tienen una determinada molécula en la membrana -un receptor llamado GPR125- pueden dar lugar a células pluripotentes. El grupo de Rafii identificó ese receptor, lo que le permitió aislar grandes cantidades de las espermatogonias adecuadas de los testículos de ratones. Esto ha sido considerado un adelanto crucial por los investigadores.
Además, los investigadores dieron con un sofisticado método de cultivo para que las células pudieran crecer y dividirse rápidamente. Parte del truco está en un medio de cultivo con los ingredientes adecuados -células y factores de crecimiento- para guiar a las células hacia la pluripotencia, en vez de a la diferenciación.
Otra de las características llamativas de este trabajo es que las espermatogonias se convertían en células pluripotentes de forma espontánea, al cabo de unas tres semanas de cultivo. En otros trabajos se ha logrado 'reprogramar' las células madre adultas a base de manipulaciones genéticas y eso, aunque se considera también un gran éxito, ha sido asociado por algunos expertos a un mayor riesgo de que, tras un eventual transplante, las células madre puedan proliferar de forma incontrolada, dando lugar a un tumor
Sin alteraciones
«La auténtica novedad de este trabajo es que estas espermatogonias de ratón no requieren ningún añadido o alteración genética que las induzca a transformarse en células que después dan lugar a todos estos tipos celulares», explica Rafii. Estas células «podrían ser una fuente de células madre fácilmente obtenible, con una capacidad de formar tejidos nuevos similar a la que observamos en las células madre embrionarias».
No todo el trabajo está hecho, sin embargo. En realidad falta la clave: entender por qué. «Aún tenemos que descubrir el interruptor bioquímico y epigenético preciso que ordena a las espermatogonias con el receptor GPR125 que se conviertan en MASCs. Descubrir ese interruptor será crucial para ser capaces de crear estas células a demanda», ha comentado Marco Seandel, investigador en el laboratorio de Rafii y primer autor del trabajo publicado en Nature.
Los investigadores buscarán ese interruptor, pero probablemente no antes de intentar obtener células multipotentes de espermatogonias humanas. Rafii lo considera «un objetivo fácilmente alcanzable en un futuro próximo», que algún día podría proporcionar una fuente de células destinadas por ejemplo «a transplantes que no generen rechazo, puesto que las células proceden del propio paciente».
CON MANIPULACIÓN GENÉTICA
La nueva línea celular de células madre pluripotentes obtenidas a partir de espermatogonias de ratones se obtuvo sin manipulación genética alguna, aunque en cierto modo los investigadores aún no saben exactamente cómo lo han hecho, desconocen el 'interruptor' que ha hecho que las células se reprogramen. En Junio pasado otros grupos lograban también reprogramar células especializadas, pero en este caso sí que se conocían los interruptores. Los investigadores añadieron cuatro genes -llamados Oct4, Sox2, c-Myc y Klf4- a un tipo de células ya especializadas (es decir, no células madre) llamadas fibroblastos. Después, seleccionaron células que presentaban dos genes que se sabe que por lo general tienen las células pluripotentes, y de dichas células crearon líneas celulares. El resultado, explicaron los investigadores en Nature, fueron células con todo el aspecto de las células madre embrionarias.
Si el método pudiera repetirse en humanos, podría ser otro paso hacia una fuente de células madre pluripotentes sin necesidad de recurrir a embriones. Algunos expertos han observado, no obstante, que la manipulación genética podría tener efectos poco previsibles, de cara a un posible uso médico
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