Nacimiento De La Medicina Regenerativa

EDUCACIÓN Y PRÁCTICA DE LA MEDICINA • Nacimiento de la medicina regenerativa

La investigación con células troncales

humanas embrionarias y adultas El nacimiento de la medicina regenerativa Perspectivas científicas, implicaciones epistemológicas y dilemas bioéticos

Research with embryo and adult stem cells Birth of regenerative medicine Scientific perspectives, epistemiological perspectives and bioethical dilemma

ORLANDO MEJÍA • MANIZALES

Resumen

La investigación con células troncales es el descubrimiento médico más prometedor para la comprensión y manejo de patologías que en la actualidad son incurables. Pero, además, anuncia el nacimiento de la medicina regenerativa. En este artículo se analiza el estado del arte de las investiga- ciones con las células troncales embrionarias humanas y con las células troncales adultas humanas, desde la perspectiva de sus revolucionarias implicaciones biológicas (cuestionamiento del dogma de la embriología clásica, del dogma de la cardiología moderna y del dogma de la neurología moderna), epistemológicas (insuficiencia explicativa del modelo mecanicista de la biología molecular) y sus di- lemas bioéticos (estatuto moral del embrión, creación de quimeras humanas-no humanas y protocolos clínicos de investigación). (Acta Med Colomb 2007; 32: 231-244)

Palabras clave: células troncales, medicina regenerativa, quimeras humanas-no humanas, di- lemas éticos.

Abstract

Research with stem cells is the most promising medical discovery for understanding and man- agement of pathologies incurable so far. But besides that, it also announces the birth of regenerative medicine. This article analyses the state of the art with human embryonic and adult stem cells research, from the perspective of its revolutionary biological implications (questioning the classical embryol- ogy dogma of modern cardiology as well as the modern neurology dogma, epistemology (insufficient explanation of the mechanistic model of molecular biology) and its bioethical dilemma (moral statute of the embryo, creation of human - non - human and clinical research protocols). (Acta Med Colomb 2007; 32: 231-244)

Key words: stem cells, regenerative medicine, human - non - human chimeras, ethical dilem- mas.

Dr. Orlando Mejía Rivera: Médico, Espe- cialista en Medicina Interna. Magíster en Filosofía con Énfasis en Epistemología. Profesor Titular, Departamento de Salud Pública, Programa de Medicina, Facultad de Ciencias para la Salud, Universidad de Caldas. Director del Centro de Estudios e Investigaciones Bioéticas y Epistemológi- cas (CEIBE). Manizales Correspondencia: Dr. Orlando Mejía Rivera, Facultad Ciencias para Salud, Manizales.

E-mail: paracelso2001@yahoo.com Recibido: 22/V/07 Aceptado: 19/IX/07

Introducción

Joseph Murray, premio Nobel de medicina en 1990 por su aporte a los trasplantes de órganos, dijo de manera pro- fética que el desarrollo de la medicina en relación con las estructuras orgánicas se podía sintetizar en las cuatro “R”: retirar, reparar, remplazar y regenerar. El desarrollo de la cirugía ha venido perfeccionando las dos primeras etapas, la inmunología y la microcirugía ha permitido el avance de la tercera etapa y las recientes investigaciones con las células troncales embrionarias y adultas anuncian la llegada de la cuarta etapa.

La ciencia médica se encuentra ante un nuevo camino científico, epistemológico y ético que ofrece promesas im- pensadas hasta hace muy poco tiempo, pero que también posee riesgos que podrían amenazar la misma viabilidad de la especie humana y sus valores culturales vigentes. Por eso mismo, la reflexión bioética y filosófica de estas tecnologías debe surgir desde un conocimiento detallado de los hechos científicos, para no correr el riesgo de inferir peligros poten- ciales donde no los hay, o de aceptar intereses económicos o ideológicos que pretenden disfrazarse de argumentaciones científicas objetivas.

ACTA MÉEDICAOCLOMLOBMVBOIALN. A32VNOLo. 432~N2°0407~ OCTUBRE-DICIEMBRE ~ 2007

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O. Mejía

El concepto de célula troncal y su evolución

La célula troncal se define como aquella célula que es capaz de autodividirse de manera ilimitada y que produce tipos celulares especializados que alcanzan, en el orga- nismo humano desarrollado, alrededor de los 200 linajes celulares distintos. Las células troncales se han clasificado en totipotenciales, pluripotenciales, multipotenciales y oligopotenciales (1-4).

Las totipotenciales corresponden a las células embriona- rias que conforman el blastómero hasta su fase de mórula (8 a 16 células), al tercero y cuarto día después de la fecunda- ción. En esta fase pueden generar cualquier tipo de célula y nuevos organismos.

Las pluripotenciales son las células embrionarias que se encuentran en la masa celular interna (MCI) del blastocisto (60 a 100 células), hasta el día 14 después de la fecunda- ción. Aunque también son pluripotenciales las denominadas células troncales embrionarias germinales (CTEG), que se obtienen de las crestas germinales de fetos abortados con cinco a nueve semanas de gestación. En esta fase pueden generar cualquier tipo de célula, pero han perdido la capa- cidad de producir nuevos organismos.

Las multipotenciales son células troncales del organismo adulto que, en ciertas circunstancias y condiciones, pueden generar algunos tipos celulares.

Las oligopotenciales son células del organismo adulto, derivadas de las células troncales multipotenciales, que se conocen como células progenitoras o precursoras adultas y que son capaces de producir, en ciertas circunstancias y condiciones, un único tipo celular.

El conocimiento descrito es la base de lo que se conoce como el dogma de la embriología moderna y que se puede caracterizar así:

• Las células troncales embrionarias (CTE) pierden su capacidad totipotencial y pluripotencial (con excepción de las germinales) cuando al llegar la tercera semana del desarrollo se forma el disco germinativo trilamilar, y apa- rece el epiblasto, por medio del proceso de la gastrulación, que origina las tres capas germinativas: el ectodermo, el mesodermo y el endodermo. Del endodermo se forma el pán- creas, el hígado, la tiroides, el pulmón, la vejiga y la uretra. Del mesodermo se desarrolla la médula ósea, el esqueleto, el músculo estriado, el miocardio, los vasos sanguíneos y los túbulos renales. Del ectodermo proviene la piel, las neuronas, la pituitaria, los ojos y los oídos (5).

• Las células troncales adultas (CTA) sólo poseen capacidad multipotencial y oligopotencial, porque una vez establecida la estructura de las tres capas germinales la di- ferenciación celular es un proceso irreversible (6).

Teniendo en cuenta este marco científico en 1981 se aislaron y cultivaron in vitro, por primera vez, células tron- cales embrionarias de ratón (7). En 1998 Thomson y sus colaboradores aislaron y cultivaron in vitro células troncales embrionarias humanas y de primate (8, 9). A partir de estos

hallazgos pioneros se multiplicaron las investigaciones en el laboratorio y con animales.

Las razones de este auge experimental son evidentes: la potencialidad biomédica de la utilización de las células troncales embrionarias para la terapia celular de diversas enfermedades humanas y un mayor conocimiento de los procesos moleculares de las enfermedades genéticas.

Los resultados obtenidos en el periodo 1998-2007 han sido no sólo asombrosos, sino inesperados. Para facilitar una visión de conjunto del proceso investigativo voy a mencionar los principales avances que se han logrado y sus implicaciones médicas.

Células troncales embrionarias (CTE)

1. Fuentes de células embrionarias establecidas: a) Embriones generados por fecundación de un óvulo y un espermatozoide (que no fueron utilizados en la fertilización in vitro de parejas estériles) menores de

14 días y congelados. b) Teratomas o carcinomas embrionarios. c) Líneas celulares embrionarias in vitro. d) Fetos abortados (5-9 semanas de gestación). e) Creación de embriones para experimentación (de

origen agámico- clonación terapéutica, o por parte-

nogénesis) (10-12). 2. Cultivos de CTE humanas enriquecidos con ácido reti-

noico lograron la diferenciación de células neuronales,

neuronas dopaminérgicas y oligodendrocitos (13-17). 3. Cultivos de CTE humanas se diferenciaron en cardiomio-

citos (18-20). 4. Cultivos de CTE de ratón, primate, y también CTE

humanas, se han diferenciado en células secretoras de insulina, progenitoras hematopoyéticas, miocitos esque- léticos, músculo estriado, adipocitos, condrocitos, células endoteliales, melanocitos, hepatocitos, vasos sanguíneos (21-28).

5. CTE humanas han generado endodermo gracias a la adi- ción de activina y el uso de concentraciones bajas de suero fetal bovino en el medio de cultivo. Se ha demostrado que el factor b de crecimiento (TGF-b) es clave para la formación de esta capa germinativa (29).

6. Implantes de CTE de ratón en modelos de ratas con en- fermedad de Parkinson produjeron mejoría clínica (30).

7. Se halló que las CTE son capaces de evitar que las cé- lulas con alteraciones en el ADN se dupliquen. Esto se logra por la activación de la proteína P53 que suprime de manera directa la expresión del gen Nanog, el cual es imprescindible para la generación de estas células (31).

8. Sin embargo, se encontró que el trasplante de CTE a modelos animales produce con frecuencia el desarrollo de teratomas y otros tumores sólidos. Este resultado ha conducido a nuevas vías de

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