Hola, soy Embriónica, una célula madre fantástica y represento a las células madre embrionarias. Procedemos de embriones y tenemos superpoderes de pluripotencialidad.
¿Quiénes somos?
Somos células madre embrionarias, es decir, procedentes de embriones. En cuanto a potencialidad, somos las células madre utilizadas con mayor potencial. Aunque, como veréis en posteriores posts, los científicos tratan de conseguir imitarnos, somos células madre pluripotentes inducidas (iPSC).
Podemos proceder de embriones de cualquier especie, pero sobre todo, procedemos de embriones de ratón. Por cuestiones éticas, el uso de embriones humanos para la obtención de células madre está muy limitado y nunca para uso terapéutico.
Es importante saber el por qué de nuestro gran potencial, y todos nuestros superpoderes. Y es que tenemos importantes características que no tienen las líneas celulares que se suelen usar en el laboratorio:
• Derivamos de la masa de células internas del blastocisto (luego os cuento más detalles).
• Debemos ser diploides estables y tener un cariotipo normal cuando nos cultivan in vitro. Esto es muy importante porque, la mayoría de líneas celulares que usan los científicos en los laboratorios tienen problemas de ploidía y cariotipos extraños. Esto significa que podrían ser muy peligrosos utilizados en terapias.
• Tenemos que poder propagarnos de forma indefinida en el estado embrionario, es decir, experimentar un número ilimitado de divisiones simétricas sin diferenciarnos.
• Podemos dar lugar a cualquier célula del cuerpo adulto, incluso las células germinales, si colonizamos un blastocisto huésped.
¿De dónde venimos?
Las células madre embrionarias provenimos de embriones, pero de una fase muy concreta del desarrollo embrionario. A los pocos días de haberse fecundado el óvulo por el espermatozoide, se genera una estructura celular llamada blastocisto. Esta es la fase en la que se nos extrae del embrión para el cultivo. En este momento tenemos la capacidad de diferenciarnos en cualquier célula del organismo.
En el blastocisto se distinguen varias partes:
• La zona pelúcida: una membrana externa que rodea el embrión y está compuesta de glicoproteína
• El trofoblasto: una capa de células externas que formarán la futura placenta,
• La masa celular interna: un conjunto de 10-20 células no diferenciadas que darán lugar al feto.
• El blastocele: una cavidad interna rellena de líquido.
Y seguro que ya has deducido de dónde salimos nosotras, las células madre embrionarias. Somos el grupo interno de células, la masa celular interna. En el desarrollo natural de un embrión estas son las células que permiten que el embrión crezca y se diferencien los diferentes sistemas, y se desarrollen órganos y tejidos para dar lugar al organismo completo.
Cultivo y expansión
Y ¿qué sucede una vez que nos han extraído?, ¿cómo vivimos en un cultivo celular?
Yo, embriónica, igual que el resto de las 4 fantásticas vivimos, crecemos y nos multiplicamos en cultivos celulares que preparan los científicos. Y, en el caso particular de las células embrionarias, necesitamos un poco de ayuda de otras células para crecer en buenas condiciones y multiplicarnos sin problemas.
Las células alimentadoras o células “feeder”.
Necesitamos cultivos con sistema de feeder layer, que traducido, sería una capa de células alimentadoras inactivadas. Os cuento un poco en qué consisten. La función de esta capa de células es algo así como preparar nuestro nuevo hogar antes de extraernos del embrión.
En soportes para cultivo, ya sean placas o flask, se siembran las células feeder. Casi siempre son fibroblastos, generalmente de ratón, que han sido radiadas para inactivar su división.
Son células vivas y con el metabolismo activo, y aportan importantes beneficios al cultivo, pero están radiadas para que no puedan dividirse ni proliferar y así evitar que nos invadan el cultivo.
Esta capa de células feeder es muy importante y nos ayuda en el crecimiento. Contribuye con una mezcla indefinida y compleja de componentes de la matriz extracelular y factores de crecimiento. Es cómo si nos prepararan una cuna mullida y con todo lo necesario para que tengamos un crecimiento rápido y saludable.
¿A dónde vamos?
La versatilidad de las células embrionarias nos convierte en un material perfecto para ser estudiadas, investigadas y utilizadas en biomedicina. A día de hoy algunos de los principales usos de las células madre embrionarias son:
Desarrollo de nuevos fármacos
Una de nuestras grandes aportaciones a la ciencia es que somos una herramienta de enorme valor para el “screening” de nuevos fármacos. Antes de lanzar al mercado un fármaco, este debe superar una serie de pruebas exhaustivas donde se analiza si son aptos o no para el consumo humano. Las células madre embrionarias podemos contribuir en las pruebas iniciales de estos ensayos.
Lo que se trata de conseguir con esta práctica es aplicar esas pruebas sobre células madre embrionarias pluripotentes para evaluar con mayor exactitud la efectividad de un determinado medicamento o, de lo contrario, comprobar su toxicidad.
Medicina regenerativa o reemplazo celular
El objetivo último de la medicina regenerativa es reemplazar células dañadas por enfermedades y alteraciones por células totalmente funcionales que consigan restituir la función normal de los tejidos u órganos de manera eficaz.
Esta terapia con células madre embrionarias podría aplicarse a gran cantidad de patologías como enfermos con lesiones en la médula espinal, Parkinson, diabetes tipo 1, esclerosis lateral amiotrófica, Alzheimer, problemas cardiacos, quemaduras, cáncer o, incluso, osteoartritis.
Clonación terapéutica
Es una práctica que consiste en generar un embrión clonado con el fin de producir células embrionarias que tengan la misma carga genética que la célula donante. El objetivo es utilizar estas células en experimentos para analizar en profundidad cómo se producen las enfermedades y desarrollar nuevos tratamientos.
Es habitual en investigación biomédica utilizar ratones quimera, es decir, generar ratones adultos procedentes de blastocistos a los que se les ha introducido células madre embrionarias portadores de determinada enfermedad o alteración genética. Se ha aprendido mucho sobre el desarrollo embrionario y la enfermedad analizando estos ratones quimera con células madre embrionarias genéticamente modificadas. Estos ratones permiten a los investigadores analizar cómo contribuyen genes específicos a las funciones y enfermedades celulares.
Desarrollo embrionario
Se están utilizando células madre embrionarias de ratón para conocer cómo se desarrolla el cuerpo, desde las primeras fases embrionarias hasta la formación de órganos complejos.
Los investigadores están estudiando cómo nos unimos las células para formar tejidos complejos, como las capas del cerebro y, para ello, están intentando crear órganos primitivos en el laboratorio a partir de células madre embrionarias.
Existen diferencias entre el funcionamiento de las células madre embrionarias en ratones y en humanos. Por razones éticas y morales, los investigadores no pueden utilizar las células embrionarias humanas como lo hacen en los experimentos con las de los ratones. Ello hace que tengan que inferir de los resultados en ratón como funcionamos las células madre embrionarias humanas, de forma más compleja e indirecta.
En definitiva nuestro potencial terapéutico y de avances biomédicos es asombroso pero hay que ser cautos porque tenemos el riesgo de convertirnos en tejido canceroso y también problemas asociados con la bioética que hay que tener en cuenta.
Curiosidades
Un poco de historia
Los primeros cultivos de células embrionarias de ratón derivadas de blastocistos se realizaron en 1981 y se sentaron las bases para el desarrollo de las metodologías necesarias para generar células embrionarias humanas con características similares a las del ratón.
A estas células embrionarias aisladas se las denominó células madre o troncales embrionarias. Y fue en noviembre de 1998 cuando se publicaron los primeros datos sobre la derivación de líneas de células madre embrionarias humanas a partir de blastocistos en fase de preimplantación y se abrió una nueva puerta de esperanza para la curación de numerosas enfermedades hasta entonces incurables.
Cuestiones bioéticas en el uso de células madre embrionarias humanas
Las células madre embrionarias humanas ofrecemos la esperanza de nuevas terapias,sin embargo, el uso de embriones humanos, ya sea en investigación o terapia, es un tema intenso de debate. Cada país ha regulado de manera distinta la investigación con células madre embrionarias y la mención de las células madre embrionarias en la publicidad.
El problema radica en cómo se conceptualiza el blastocisto humano. Una de las corrientes considera que destruir un blastocisto para usar sus células equivale a destruir un feto; otros, que un blastocisto no es equivalente a un feto, porque un blastocisto que no se implante en el útero no tendría, en ningún caso, la posibilidad de prosperar.
Las diferentes religiones también ven el estatus de un embrión humano temprano de distintas maneras. Los católicos romanos, ortodoxos e iglesias protestantes conservadoras creen que el embrión tiene el estatus de un humano desde su concepción y que la investigación con embriones no debería permitirse. Los judíos y el islam destacan la importancia de ayudar a otros y argumentan que el embrión no tiene el estatus completo de un humano antes de los 40 días y permiten alguna investigación con embriones. Otras religiones toman otras posiciones.
Por último, encontramos, en algunas corrientes de opinión del argumento de los 14 días. Que afirman que un embrión humano merece protección especial a partir de los 14 días de fertilización porque después de los 14 días el embrión no puede dividirse para formar gemelos y no tiene sistema nervioso central y por lo tanto, no tiene sentidos.