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CÉLULAS MADRE
De la polémica a la esperanza
JAL-CBMSO-UAM-CSIC
Algunas preguntas…
 ¿Qué
 ¿Por
son las células madre?
qué tanta polémica?
 ¿Por
qué tanta reticencia por parte de los
gobiernos a dar luz verde a su utilización?
 ¿Cuántos
tipos hay?
 ¿Para
qué sirven?
 ¿Qué
potencial terapéutico tienen?
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Algunos acrónimos utilizados…
 Células
ES: Embryonic Stem cells (células
madre de origen embrionario)
 Células
AS: Adult Stem cells (células madre
procedentes de tejido adulto)
 Células
HS: Hematopoyetic Stem cells (células
madre procedentes de la médula ósea)
 FIV:
Fecundación in vitro
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Lo que suscitan…
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“La preocupación con la que la sociedad
esté viendo una aplicación científica
puede acabar necesitando el
posicionamiento de los poderes públicos
y, por tanto, acabar convirtiéndose en
una cuestión política”
Dr. Pere Puigdomènech
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El término “Célula Madre” es
incorrecto…

El término inglés es “Stem cells” (CÉLULAS
TRONCO)

Células Troncales o Tronco. En cualquier caso…

Nos referimos a CÉLULAS PLURIPOTENTES

Ha trascendido socialmente el término Célula Madre
y a ellas nos referiremos…
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Aspectos éticos y legales

Aprobada la nueva ley de Técnicas de Reproducción Asistida
(Octubre 2003)

Se permite la investigación con embriones congelados
sobrantes…

En Europa se intenta unificar criterios…

Inglaterra, la más permisiva. Alemania, la más restrictiva…

La iglesia, en contra…

El Comité ético-científico internacional, a favor…
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“La obtención de las células AS puede
realizarse, fundamentalmente,
aislándolas del tejido apropiado de un
ser humano adulto, incluso fallecido,
mientras que para la obtención de las
células ES se requiere destruir un
blastocisto”
SEBBM 134. 2002
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Preguntas para la reflexión…

¿A partir de cuándo un ser humano es un ser
humano?

¿Sería lícito crear embriones a partir de seres
adultos con fines terapéuticos?

¿Se deben considerar los criterios de la iglesia en
estas cuestiones?

¿Hay que restringir la investigación con células
embrionarias sólo a embriones sobrantes
actualmente almacenados?
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En cualquier caso, es cierto que…

El potencial terapéutico de las células AS es
mucho menor que el de las células ES…

Ninguna posibilidad está cerrada…

La Clonación terapéutica, prohibida por ley,
permitiría tener una fuente histocompatible
prácticamente ilimitada de tejido para trasplante…

Las células ES nunca podrán originar un ser vivo
completo…
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En la actualidad…
 Se
rechaza la creación de embriones humanos
con otro fin que no sea el reproductivo…
 En
investigación se utilizarán únicamente
embriones sobrantes de clínicas FIV…
 Se
regula la cantidad de óvulos a implantar en
estas clínicas FIV con la finalidad de evitar, en lo
posible, futuros embriones sobrantes…
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Su naturaleza…
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¿Qué son las células madre?

Son un grupo celular que se distingue por 3
características:

Pueden dividirse dando nuevas copias de sí mismas…

Pueden diferenciarse en otros tipos celulares…

Pueden acabar colonizando y originando nuevos tejidos…
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Aplicaciones clínicas de las células madre

Terapia celular:

Clonación terapéutica:

Clonacióntransgenización:
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Función de las células…
ES:




Células pluripotenciales procedentes de la Masa
Celular Interna de la blástula. Formará el embrión…
Capacidad de diferenciarse
cualquier tipo de tejido…
a
prácticamente
No pueden dar lugar, por sí solas, a un recién
nacido. Se necesitan los tejidos extraembriónicos
para el proceso de gestación…
En la práctica, se obtienen de embriones sobrantes
de clínicas de FIV y con más de 5 años de
congelación…
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Función de las células…
 AS:

Presentes en muchos tejidos adultos…

Implicadas en regeneración de tejido dañado…


Tienen gran plasticidad (capacidad de producir tejidos de
distinto linaje), pero…
No son pluripotentes, sino MULTIPOTENTES…
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Otros tipos de células madre…
 Células
madre fetales, menos pluripotentes
que las células ES…
 Células
de cordón
nacimiento…
umbilical,
 Células
tras
el
germinales
embrionarias,
procedentes de la línea de producción de
espermatozoides y óvulos…
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OBTENCIÓN DE CÉLULAS MADRE

Hacia la semana del desarrollo embrionario se
forma la blástula, de cuya MCI se pueden
obtener las células ES…

Una célula ES es capaz de originar más de 200
tipos celulares diferentes…
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DIFERENCIACIÓN DE CÉLULAS ES

Método iniciado por Evans y Kaufman en 1980…

Las células ES se obtienen de la MCI del
blastocisto…

se
mantienen
inhibitorios…
con
distintos
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factores
Algunos de los tejidos obtenidos a
partir de células ES:

Endotelial y hematopoyético: Se seleccionan por la presencia del
receptor 2 del factor de crecimiento vascular-endotelial.

Osteoclastos

Adipocitos

Muscular: Los EBs obtenidos con el método de “gota colgante”
se pasa a cultivo con una base de tejido gelatinoso.

Neuronal: Mediante un medio denominado “medio basal para
células madre neuroepiteliales”.

Epidérmico: Se busca la Queratina como marcador.
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Algunos de los tejidos obtenidos a
partir de células fetales:

Alternativa a las células embrionarias. Se obtiene de
fetos abortados de forma natural.

Son células con menos potencialidad que las ES, pero
están dando resultados muy esperanzadores…

En algunos casos se utiliza un oncogén (v-myc) para
inmortalizarlas en cultivo.

Pueden derivarse
hacia fibroblastos,
neuronales, epiteliales o musculares…
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células
Algunos de los tejidos obtenidos a
partir de otras células madre:

Del cordón umbilical se pueden obtener células
hematopoyéticas que se pueden utilizar para trasplantes
autólogos…

Células AS mantienen la viabilidad de los tejidos
sometidos a un esfuerzo constante (piel, sangre…).
Estas células pueden diferenciarse hacia tejido óseo,
cardíaco, neuronal…

Dentro de las células AS, las denominadas HS son las
más prometedoras…
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Diferenciación de células HS
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Las células AS son el gran
presente. No generan ningún
recelo ético-legal y están
proporcionando grandes logros.
Sin embargo tienen menos
potencial que las ES y, además…
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Incógnitas sobre las células AS:

¿Cuántos tipos existen?

¿En qué tejidos se encuentran?

¿Cuáles son las fuentes principales?

¿Qué señales regulan su proliferación y diferenciación?

¿Existirá algún tipo capaz de generar por sí sola
cualquier órgano o tejido?
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Sus aplicaciones…
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Terapias basadas en células madre
 Se








pretende conseguir:
Proliferación extensa de las células elegidas
Dirigirlas hacia el tejido necesitado
Inserción en el tejido dañado
Supervivencia del inserto
Integración con el tejido circundante
Conseguir el correcto funcionamiento
Impedir daño en el tejido receptor
Impedir la transformación celular
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Terapias celulares con células ES


Diferenciación a células betapancreáticas productoras de
insulina e implantación en ratones adultos.
Diferenciación hacia líneas neuronales productoras de
dopamina o serotonina, o para reparar lesiones medulares
en modelos animales.

Diferenciación hacia líneas epiteliales y creación de piel…

Producción de células ciliadas del oído interno…
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Variaciones a la terapia celular

Clonación terapéutica: De una célula adulta se obtiene
el núcleo y se funde con un óvulo enucleado. Se forma un
embrión y de aquí, células ES histocompatibles con el
donante…
PROHIBIDA POR LEY EN HUMANOS…

Terapia celular y manipulación genética: Modificar
el ADN de las células ES antes de la diferenciación para
corregir errores genéticos…
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Clonación terapéutica
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Terapias basadas en células distintas a las ES

Diferenciación de células HS a tejido cardíaco en
humanos. Varias intervenciones realizadas en
España…

Células madre de médula ósea, tanto HS,
mesenquimales, así como del bulbo olfatorio están
siendo investigadas para terapias…

Células madre obtenidas en un diente de leche capaz
de diferenciarse a tejido neuronal, óseo o dental… (Dr.
S. Shi. EEUU)

Con trozos de coral como estructura base, se intenta
obtener tejidos tridimensionales…
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Terapias basadas en células distintas a
las ES

AS del mesencéfalo capaces de producir dopamina
para tratar ratas parkinsonianas…

AS de páncreas y generación de islotes de Langerhans
productoras de insulina…

HS diferenciadas a células epiteliales de intestinos, piel
o pulmón (ratón)…

AS neuronales han curado ratones con Esclerosis
Múltiple…
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Y además…

Estudios recientes revelan que algunas células
madre podrían curar por fusión celular en vez de
por diferenciación propia (Manuel Álvarez Dolado y
cols. 2003. Nature)

Varios grupos han publicado recientemente la
obtención de óvulos y espermatozoides a partir de
células madre embrionarias… Problemas de
infertilidad masculina podrían tener solución…
entre otras ventajas…
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Otras opciones biotecnológicas con células madre…
Clonación y transgénesis de animales

Granjas farmacéuticas con cabras, ovejas, vacas o
cerdos…
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Conclusiones…
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 Las
células madre pueden diferenciarse a
distintos linajes celulares…
 ES
tienen más potencialidad o plasticidad…
 Todavía
queda mucho por controlar…
 Posible
tumoración de implantes con células
madre…
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y sin embargo se mueve…
Galileo Galilei 22 junio 1633 ante el Santo Oficio
JAL-CBMSO-UAM-CSIC
2003. Ed. Hélice
JAL-CBMSO-UAM-CSIC
2002. Ed. Sirius