Creación de tejidos y órganos para trasplantes

Creación de agrupaciones celulares, tejidos u órganos, con finalidad de transplante

Para este fin se utilizan en general células madre de distintas fuentes, especialmente de embriones, cordón umbilical o tejido adulto, que posteriormente pueden transformarse en células adultas de su propio tejido o de otro.

1 Utilización de las células madre embrionarias.

En noviembre de 1998 los estadounidenses Thomson, de la Universidad de Wisconsin, y Shamblot, de la John Hopkins de Baltimore, publican los dos primeros trabajos (Science 282; 1145, 1998/Proc Natl Acad Sci USA 95; 13726, 1998) en los que consiguen obtener y cultivar células madre procedentes de embriones humanos en fase de blastocisto, en el primer caso y de fetos abortados en el segundo. Estas células embrionarias humanas pueden diferenciarse a una gran variedad de células y tejidos como pueden ser células hematopoyéticas, células musculares y células de tejido graso.


1.1Células madre obtenidas de embriones sobrantes (fecundación in vitro).

Las células embrionarias se pueden conseguir de distintos orígenes, uno de ellos, los embriones generados a partir de fecundación in vitro.
El caso más conocido de embrión, y después niño, creado por fecundación "in vitro" para obtener células madre, es el de Molly Nash. Esta niña padecía una grave anemia de Fanconi. Para tratarla se pensó en la posibilidad de trasplantarle células de médula ósea compatibles con su sistema inmunológico. Se pensó, así mismo, que una fuente idónea podría ser la médula ósea de un hermano. Dado que no lo tenía, se pensó que podría conseguirse por fecundación in vitro.

Con este fin se obtuvieron por fecundación in vitro 15 embriones, hermanos de la niña, de los que 2 eran sanos y compatibles inmunológicamente con sus células sanguíneas. Uno de ellos fue implantado en el útero materno, permitiéndole el desarrollo completo, Adam, su hermano, nació el 29 del agosto de 2000 en Denver. El 26 de septiembre de ese mismo año se tomó sangre del cordón umbilical de Adam, y se inyectó en la médula ósea de su hermana Molly, comprobando al cabo de un cierto tiempo que Molly había mejorado sustancialmente de su anemia de Fanconi. Antes de esta experiencia el matrimonio Nash, había intentado otros 3 procesos de fecundación in vitro sin éxito, sin que se hayan publicado el número de embriones perdidos en esas experiencias.

Sin duda, esta técnica puede valorarse muy positiva desde el punto de vista de la salud de Molly, pero no deja de tener dificultades éticas importantes, si se piensa que para que naciera Adam hubo que desperdiciar 14 embriones hermanos suyos, lo que indudablemente significa la puesta en marcha de un técnica de selección eugenésica, circunstancia no precisamente muy ética.


1.2 Células embrionarias de fetos abortados.

También se pueden obtener las células madre embrionarias de fetos abortados. Así a finales de febrero de 2000, Paul Sanberg, de la Universidad del Estado de Florida, presentó en la Reunión Anual de la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias, unas experiencias demostrando que las células madre procedentes de cordón umbilical de fetos abortados, tratadas adecuadamente con ácido retinoico y hormonas de crecimiento, e inyectadas en el sistema sanguíneo de ratas en las que se había provocado un ictus, favorecían su recuperación.

2 Células madre obtenidas de embriones generados por clonación terapéutica.

Finalmente la tercera posibilidad para conseguir células embrionarias para la obtención de tejidos es la clonación terapéutica. Esta técnica, como muy bien se sabe, es una variante de la clonación reproductiva, que tiene por finalidad generar embriones clonados, para obtener de los mismos células embrionarias que puedan cultivarse y a partir de ellas conseguir células de otros tejidos. Como sugieren Lanza y col, en un reciente artículo del JAMA (284; 3175, 2000), el nombre de clonación terapéutica debería ser sustituído por reposición celular por transferencia de núcleos, definición que se acerca más al verdadero significado de la práctica realizada.

No vamos a insistir aquí sobre la valoración ética tan negativa que merece la clonación terapéutica, pero si aportar algunas resoluciones que la sustentan. En este sentido, el Parlamento Europero aprobó el 7 de septiembre de 2000 un Protocolo en contra de la clonación de embriones humanos con fines investigadores. Es éste un Protocolo adicional al Convenio Europeo de Derechos Humanos y Biomedicina, aprobado en París el 12 de enero de 1998, en el que taxativamente se prohíbe la clonación de seres humanos.

Aunque esta resolución no es vinculante para los distintos Estados Europeos sí que tiene un gran valor ético para el desarrollo de leyes sobre esta materia en los mismos. En la citada resolución se afirma que la creación de embriones con fines terapéuticos plantea un profundo dilema ético, ya que supone traspasar de forma irreversible las fronteras de las normas en las que la investigación debe moverse. Esta resolución fue aprobada por 237 votos a favor, 230 en contra y 43 abstenciones. En dicha resolución, se indica que existen otros métodos, distintos de la clonación de embriones, para obtener tejidos a partir de células madre, como pueden ser las obtenidas de embriones sobrantes de fecundación in vitro, tejidos fetales de abortos terapéuticos o células madre adultas, por lo que la utilización de embriones para este fin no sería absolutamente necesaria. Este protocolo entra en vigor el 1 de marzo de 2001. En el siguiente mes de octubre, el gobierno holandés, apoyado en la anterior resolución, propone prohibir en su país las investigaciones médicas encaminadas a la clonación terapéutica, por lo menos durante un plazo de tres años. Sin embargo, si permitirá la utilización de los aproximadamente 10.000 embriones congelados sobrantes de fecundación in vitro (Lancet 321; 852, 2000). En nuestro país se publicó, en el BOE, el día 1 del pasado mes de marzo, la ratificación del Protocolo europeo que prohíbe taxativamente toda intervención que tenga por finalidad crear un ser humano genéticamente igual a otro vivo o muerto. También el Congreso Italiano, el día 16 del pasado mes de marzo, ratificó por 385 votos a favor, 3 en contra y 13 abstenciones dicho Protocolo siendo por tanto el sexto país que ratifica este documento, ya que anteriormente lo hicieron España, como ya se ha comentado, Georgia, Eslovenia, Eslovaquia y Grecia, aunque sin haberlo ratificado todavía lo han firmado 24 países europeos más.

Con independencia de las dificultades éticas que se están comentando, la clonación terapéutica tiene otros problemas metodológicos, de los cuales no es el menor la escasez de óvulos humanos existentes, y necesarios para la obtención de los embriones clonados. Hay que recordar que para conseguir a Dolly, se utilizaron varios cientos de óvulos de ovejas, por lo que, si las mujeres sólo producen 400 óvulos en toda su vida reproductiva fértil, es fácil deducir la escasez de óvulos humanos con fines de la clonación terapéutica, amén de la laboriosidad metodológica para obtenerlos. Por ello dos importantes empresas de biotecnología, Stem Cells Sciences y Biotrasplant, estiman que este problema podría resolverse utilizando óvulos de animales, especialmente cerdos, filogenéticamente muy cercanos a los seres humanos.

En este sentido, ya en 1998, científicos de Advance Cell Techonology, comunicaron que habían clonado óvulos de vacas, con material genético humano, consiguiendo un embrión que se dejó vivir solamente unos días. Basándose en esas experiencias Stem Cells Sciencies comunicó el 6 de noviembre de 2000 que habían realizado un experimento similar, pero utilizando óvulos de ratones. Para tratar de justificar éticamente su experimento, la empresa afirmó que los óvulos de ratones no aportaban material genético al híbrido, cosa no totalmente cierta, pues no hay que olvidar que 3-4% del material genético del nuevo ser proviene del ADN mitocondrial suministrado por los óvulos.


3 Células madre obtenidas de tejido adulto.

Para solventar los problemas éticos dimanados de la utilización de células madre obtenidas de embriones se ha planteado la utilización de células madre procedente de tejido adulto.
Estas se pueden conseguir de 3 fuentes: 1) a partir de células madre de tejidos adultos, que después pueden generar células de su propio tejido o de otro. 2) A partir de células somáticas adultas que se pueden desdiferenciar hasta células madre y que después pueden transformarse en células de su propio tejido o de otro. 3) A partir de células somáticas adultas que directamente se pueden transformar en células de otros tejidos.

3.1 A partir de células madre de tejidos adultos.

Muchos tejidos adultos, incluyendo médula ósea, piel o intestino delgado, mantienen células madre que son capaces de regenerar el propio tejido o diferenciarse en uno o más tipos de células maduras. Estas células se han utilizado con fines terapéuticos durante más de 40 años. En efecto, el trasplante realizado con células madre de médula ósea del propio paciente o de médula ósea, sangre periférica, o cordón umbilical de un dador sano, compatible inmunológicamente con él, que puede ser o no familiar del paciente, se ha utilizado como medida terapéutica en enfermedades inmunológicas, fallos de la médula ósea y diversas enfermedades hematológicas, incluso talasemias.

Adicionalmente a ello, hace ya casi una década se pudo demostrar la posibilidad de transformar células madre de diversos tejidos en células de varios linajes de su mismo tipo celular (Proc Natl Acad Sci 89; 8591, 1992/ Science 255; 1717, 1992/ Proc Natl Acad Sci 94; 14832, 1997); pero no fue hasta 1997 cuando se consiguieron transformar células madre de un tejido en otro. En efecto, las primeras experiencias fueron realizadas en 1997 cuando Eglitis y col (Proc Natl Acad Sci USA 94; 4080; 1997), consiguen obtener células nerviosas a partir de células madre de médula ósea, hecho que también consiguieron más tarde Kopen y col (Proc Natl Acad Sci USA, 96; 10711, 1999). También se consiguen obtener, a partir de médula ósea, células musculares (Science 279; 1528, 1998), hepáticas (Science 284; 1168, 1999) y de endotelio vascular (Lancet 357; 932, 2001). En enero de 1999 el grupo de Vescovi (Science 283; 534, 1999) cultivan y transforman células madre nerviosas de rata en células sanguíneas y en noviembre de 2000, el propio grupo de Vescovi también consigue la transformación de células madre nerviosas de ratones en células del músculo esquelético.

Aunque todas las experiencias anteriormente comentadas indican la posibilidad de que las células madre obtenidas de tejido adulto puedan desarrollarse hacia células de diferentes tejidos, la formación de órganos completos a partir de estas células madre aparece como una posibilidad mucho más remota, según comenta Michel Selton, de la Universidad de Toronto, y experto en estas materias (The Lancet 356; 1500, 2000). En general se puede decir que cuando se cultivan células madre se obtiene una masa amorfa del nuevo tejido generado. Para intentar crear estructuras similares a los tejidos, que sería el primer paso para la creación de órganos nuevos, parece necesario, que las células crezcan sobre un esqueleto de fibras sobre el que las células que se van generando puedan ordenarse. En relación con ello Patrick Stayton, de la Universidad Washington en Seattle, encabeza un importante grupo, para desarrollar un proyecto en 5 años y subencionado con 10 millones de dólares, en el que colaboran otras Universidades de aquel país y que está patrocinado por Instituto de Salud de EEUU, que tiene como objetivo conseguir la creación de tejido cardiaco humano. Como primeras experiencias de este proyecto, Stayton ha cultivado sobre una matriz externa, en este caso laminina, células madre, consiguiendo que se alineen a lo largo de las fibras de laminina formando una estructura muy similar a la del tejido cardiaco (Lancet 356; 1500, 2000). Este podría ser el primer paso para la consecución de tejidos adultos, todo ello aún muy distante de la posibilidad de conseguir órganos completos.


3.2 A partir de células somáticas adultas que se consigue desdiferenciar hasta células madre.

Con respecto a la posibilidad de transformar, desdiferenciándolas, células somáticas adultas hasta células madre, que posteriormente puedan ser cultivadas para obtener células de su propio tejido o de otro, las experiencias son mucho más reducidas. Sin embargo, en el Congreso de la Sociedad Británica de Fertilidad, celebrado el pasado 23 de febrero se comunicó por James y su grupo, de la firma comercial PPL Therapeutics, en la que participa también el Instituto Roslin, como se sabe creador de la oveja Dolly, que habían logrado transformar células adultas de piel de vaca en células madre multipotentes, y obtenido de ellas células de músculo cardiaco. Es éste un gran paso para la posibilidad de crear células de diversos tejidos a partir de células adultas de otros, sin tener que recurrir a las células madre embrionarias y por tanto solucionando todos los aspectos éticos derivados del manejo de las mismas. Según sus autores, estas experiencias podrían aplicarse para la creación de tejidos, y los primeros ensayos clínicos podrían iniciarse dentro de unos 4 años.


3.3 A partir de células somáticas adultas se pueden conseguir otras células y tejidos

Con respecto a la posibilidad de conseguir a partir de células somáticas adultas, sin transformarlas a células madre, células de otro tejido, también las experiencias son mínimas, pero igualmente el 27 de febrero de este mismo año, en la Reunión de la Sociedad Americana de Investigación Ortopédica, celebrada en San Francisco, un equipo de la Universidad Duke, dirigido por Guilak y Erickson, presentó resultados de su trabajo, demostrando la posibilidad de obtener condrocitos (células de cartígalo) a partir de adipocitos humanos (grasa) obtenidos de restos de liposución. Además también consiguieron cultivar estos condrocitos sobre una matriz tridimensional, obteniendo una estructura similar al tejido cartilaginoso, lo que sin duda puede ser un paso de gigante para la consecución de cartílagos. Este podría ser el primer paso para la solución de lesiones de cartílagos de pacientes utilizando su propia grasa.

Conclusión


El objetivo de esta breve revisión era especialmente valorar posibilidades alternativas para la obtención de células madre, distintas de las embrionarias, dadas las dificultades éticas que presenta el uso de estas últimas, todo ello con la finalidad de crear tejidos, y en su caso órganos, para reparar tejidos dañados. Como la finalidad de la clonación terapéutica es indudablemente positiva, pues se trata de obtener tejidos para trasplantes, con las grandes posibilidades clínicas que ello comporta, parece de especial interés conocer en que medida esto puede conseguirse sin tener que recurrir a la clonación de embriones. Como se ha puesto de manifiesto en estas líneas, las posibilidades son amplias y por tanto la esperanza de encontrar caminos éticos para la medicina reparadora asequibles en los próximos años.