14.8: Células Madre Embrionarias
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Las otras páginas describen:
- las propiedades y aplicaciones terapéuticas potenciales de las células madre embrionarias (y otros tipos de)
- cómo se pueden usar las células madre embrionarias de ratón para producir ratones transgénicos
- cómo la fusión de una célula diferenciada de una oveja adulta con un óvulo de oveja enucleada puede producir un clon del donante celular (“Dolly”)
Las técnicas utilizadas en los primeros pasos de cada proceso se han logrado con células humanas.
Hace trece años un equipo de investigación liderado por James Thomson de la Universidad de Wisconsin informó (en la edición del 6 de noviembre de 1998 de Science) que pudieron cultivar células madre embrionarias humanas (ES) en cultivo.
En el momento de la implantación, el embrión mamífero es un blastocisto. Consiste en el
- trofoblasto — una esfera hueca de células que se implantará en el útero y se desarrollará en la placenta y el cordón umbilical.
- masa celular interna (ICM) que se convertirá en el bebé, así como el amnios extraembrionarios y el saco vitelino.
Las células de la masa celular interna se consideran pluripotentes; es decir, cada una es capaz de producir descendientes que representan a todos los cientos de tipos celulares diferenciados en el recién nacido, incluyendo
- células ectodérmicas como neuronas y piel (células epiteliales)
- células mesodérmicas como músculo estriado, músculo liso, cartílago y hueso
- células endodérmicas como el hígado y el revestimiento del intestino
El Proceso
- Eliminar las células trofoblásticas de un blastocisto humano (estos eran extras no necesarios para la tecnología de reproducción asistida).
- Separar las células de la masa celular interna y cultivarlas en una placa de células “alimentadoras” (se utilizaron fibroblastos de ratón).
- Aislar células individuales y cultivarlas como clones.
- Pruebe los clones.
Los resultados
- Cada clon exitoso mantuvo un cariotipo humano normal (a diferencia de la mayoría de las células humanas cultivadas, células HeLa, por ejemplo).
- Estas células tenían altos niveles de la enzima telomerasa, que mantiene la longitud normal de los cromosomas y es característica de las células con potencial ilimitado de dividirse (“inmortales”).
- Cuando se inyectaron en ratones SCID, estas células formaron teratomas; tumores que contenían una mezcla de tipos de células humanas diferenciadas, incluyendo células características de
- ectodermo
- mesodermo
- endodermo
IDCG = inmunodeficiencia combinada grave.
Los ratones SCID carecen de un sistema inmune funcional (no tienen células T ni células B) y, por lo tanto, no pueden rechazar tejido extraño. Algunas enfermedades hereditarias raras de los seres humanos también se llaman IDCG. Producen un fenotipo similar pero involucran diferentes defectos moleculares.
Las células madre embrionarias humanas tienen el potencial de
- nos enseñan sobre el proceso de desarrollo embrionario humano, su control genético, etc.
- proporcionar una fuente de células de reemplazo para reparar el tejido humano dañado. A medida que se descubren las señales apropiadas, será posible hacer que estas células se diferencien a lo largo de una ruta particular, por ejemplo, para formar células beta secretoras de insulina de los islotes de Langerhans. Dichas células podrían ser capaces de reemplazar las células perdidas o que no funcionan en un paciente humano (por ejemplo, con diabetes mellitus tipo 1).
No obstante, hay problemas que quedan por resolver antes de que esta esperanza pueda concretarse.
- La producción de células ES humanas requiere la destrucción del blastocisto, y esto es moralmente repugnante para muchas personas.
- Es mejor que la terapia de reemplazo celular sea “específica del paciente”; es decir, las células donadas deben ser genéticamente idénticas al receptor. De lo contrario, las células reemplazadas corren el riesgo de ser rechazadas por el sistema inmune del huésped. [Enlace a una discusión sobre la “clonación terapéutica” — un método para evitarlo.
- Las células ES son pluripotentes y pueden diferenciarse de formas no deseadas cuando se introducen en el paciente.