Principales Usos Potenciales de las Células Madre en Medicina

La investigación en estructura, manipulación y terapia de células madre ha dado lugar a muchos tratamientos de enfermedades potenciales. La investigación con células madre se asocia comúnmente con el uso de controvertidas células madre embrionarias (ESC), aunque los científicos están comenzando a usar células madre no embrionarias con más frecuencia. Conocidas como células madre pluripotentes inducidas (IPSC), estas células se derivan de la línea celular somática de un paciente (todas las células excepto las que participan en la reproducción). Al igual que los ESC, los IPSC son capaces de diferenciarse en cualquier tipo de celda y no tienen una estructura final predeterminada.

Además de superar esta controversia ética en torno al uso de células madre, trabajos recientes han demostrado que el uso de IPSC puede ser más efectivo que las MSC, ya que estas últimas están asociadas con los inconvenientes del envejecimiento.

Otro tipo de célula madre frecuentemente enfatizado en la investigación es la célula madre específica de tejido (también conocida como somática / adulta). Estas células madre son más específicas que las ESC o las IPSC, y por lo general se diferencian en tipos de células que comprenden un tejido específico. El MSC, por ejemplo, es una célula madre adulta que da lugar a células de grasa de huesos, cartílagos, músculos y médula ósea. Para más información sobre los tipos de células madre, haga clic aquí.

Aplicaciones para Terapia con células Madre

Dada la variedad de tipos de células madre y su utilidad potencial en medicina, se ha dedicado mucha investigación a su uso. A continuación se describen varias áreas en las que se han aplicado terapias e investigaciones con células madre.

Piel

En un artículo anterior publicado en Nature, los investigadores aplicaron células madre modificadas genéticamente para regenerar la piel en un paciente con una enfermedad conocida como epidermólisis ampollosa. Esta condición hereditaria surge de mutaciones en genes relacionados con las proteínas de colágeno y laminina, y puede causar daños graves a la piel. Los investigadores obtuvieron células madre específicas de tejido a partir de una biopsia de la piel sana del paciente, modificaron genéticamente estas células para expresar laminina funcional y reimplantaron estas células en el área afectada. Esta técnica fue capaz de reproducir el 80 por ciento de la piel perdida en este paciente. Aunque el uso de células de la piel derivadas de MSCs e iPSC ha ocurrido en trasplantes similares, esta técnica de células madre específicas de tejido se usa más comúnmente en la regeneración de la piel.

Corazón

El músculo cardíaco es un tejido que no se regenera fácilmente en el cuerpo. Las afirmaciones con respecto a las células madre específicas del tejido en el corazón han sido disputadas, y el recambio documentado en las células del músculo cardíaco es extremadamente lento. Cuando uno tiene un ataque cardíaco (infarto de miocardio), el flujo sanguíneo al corazón se bloquea y estos tejidos comienzan a morir como resultado. Sin medios naturales para regenerar este tejido, los trasplantes de corazón son la única opción para las personas con daño cardíaco grave. Los investigadores han intentado utilizar las CMM en el tratamiento, pero no se han logrado resultados a largo plazo. Sin embargo, se ha encontrado que las ESC de células cardíacas reconstruyen el músculo cardíaco después de un infarto en modelos animales. Los estudios en roedores arrojaron resultados optimistas, pero los estudios en primates mostraron complicaciones en algunos. La estructura del corazón es compleja y se compone de muchos tipos de células diferentes, y los investigadores continúan trabajando para abordar los problemas relacionados con el uso de ESC e iPSC en la regeneración de dichos tejidos.

Ojo

La terapia con células madre también es útil para tratar a las personas con pérdida visual, con terapias dirigidas a restaurar la integridad del epitelio pigmentario de la retina (EPR). La entrega de células madre a la retina (en la parte posterior del ojo) es una tarea difícil, pero la evidencia de los ensayos clínicos respalda el uso de células RPE derivadas de ESC e iPSC en el tratamiento de la degeneración macular relacionada con la edad. Esta enfermedad se caracteriza por la pérdida de fotorreceptores y células RPE en la retina, y puede conducir a la pérdida de la visión completa. El tratamiento temprano de la enfermedad requeriría reponer estas células RPE, pero las etapas posteriores también necesitan apuntar a la regeneración de los fotorreceptores. El trasplante de células RPE sanas de un donante conlleva riesgos potenciales de respuesta inmunitaria, y el uso de células madre podría superar esta barrera.

Músculo esquelético

La investigación reciente ha tenido como objetivo el uso de células madre musculares (músculos) en la regeneración del músculo esquelético para personas con afecciones como la distrofia muscular. Estos pacientes carecen de proteínas esenciales para la integridad muscular y experimentan una pérdida gradual de masa muscular. Se ha observado que estos músculos son difíciles de cultivar en un cultivo celular, causando inconvenientes para sus aplicaciones potenciales. Aunque no se ha utilizado en ensayos clínicos, otro enfoque para este problema es estimular los músculos in situ, que se ha modelado en roedores. Las IPSC han surgido como candidatas, ya que permitirían el reemplazo de genes antes de la implantación. Alternativamente, la terapia génica se ha citado como un área de gran interés en la regeneración de la masa muscular.

Tejidos neuronales

Similar al músculo cardíaco, el tejido neuronal no se regenera activamente. De hecho, la neurogénesis es un proceso que ocurre casi por completo en el útero, y una vez que el tejido cerebral se daña, no hay un proceso de curación natural. A diferencia del tejido cardíaco, actualmente no existe ninguna opción de trasplante de tejido neural, lo que lo convierte en un elemento de particular interés para la investigación con células madre. Los estudios en roedores han indicado que las neuronas derivadas de células madre pluripotentes (PSC) podrían ser efectivas en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, y ensayos similares que involucran IPSC y ESC pronto llegarán.

Páncreas

El páncreas no regenera las células productoras de insulina a partir de sus propias células madre. Como tal, los investigadores que buscan tratar la diabetes están investigando las células de la médula espinal. Se ha informado de que los ESC producen células viables productoras de insulina tanto in vitro como después del trasplante a modelos animales, y actualmente se están llevando a cabo ensayos en humanos con ESC.

Sangre

Las ESP ofrecen potencial para crear glóbulos rojos in vitro, ofreciendo una alternativa al uso de sangre de donantes. Estos glóbulos rojos in vitro creados con PSCS permanecieron inmaduros (nucleados) hasta que se inyectaron en modelos de roedores, donde maduraron en células funcionales. Para aumentar el suministro de plaquetas de manera similar, los investigadores también están utilizando las células madre de células madre para crear poblaciones de megacariocitos in vitro. Aunque estas soluciones podrían ser eficaces, la producción de células sanguíneas derivadas de CEP sigue siendo costosa e ineficiente. La creación de células T derivadas de CEP para su uso en terapias contra el cáncer también es de interés, ya que los pacientes con cáncer tienen niveles extremadamente bajos de estos glóbulos blancos.