Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

De clones, troncos y animales

El 8 de enero del 2001 la empresa Advanced Cell Technology, de Worcester, USA, anunciaba el nacimiento del primer animal clónico perteneciente a una especie amenazada de extinción. Se trataba un bóvido salvaje cuyo hábitat natural está situado en el Sudeste asiático. Previamente esta empresa ya había obtenido otros animales clónicos, como vacas domésticas. Con ello demostraban la calidad científica de sus investigadores.

Científicos de esta misma empresa, hace unos días, describían en un artículo insertado en la revista científica electrónica The Journal of Regenerative Medicine (www.liebertpub.com/ebi/default1.asp ) cómo hace algo menos de dos meses obtuvieron el primer embrión humano mediante transferencia nuclear (clonación). Los resultados, dada su trascendencia pública, se han situado, como exclusiva, accesible libremente en el portal web de la reputada y conocida revista científica Scientific American (www.scientificamerican.com/)

CLONACIÓN. Como células receptoras del material genético (es decir, de los núcleos) utilizaron los óvulos de 12 mujeres con características idóneas fisiológicas, en los días más adecuados de sus ciclos menstruales, tras un tratamiento hormonal para que ovulasen unos 10 óvulos en lugar de los usuales uno o dos. Como células donadoras de los núcleos primero realizaron intentos con fibroblastos (ciertas células específicas cutáneas), pero no tuvieron éxito, por lo que acudieron al procedimiento utilizado por Teruhiko Wakayama (actualmente investigador en la empresa Advanced Cell Technology), en 1998, para obtener los primeros ratones clónicos, es decir, inyectar en las células receptoras enucleadas núcleos o células enteras ováricas conocidas como cumulus, no reproductoras, sino somáticas, que usualmente aportan alimentación a los huevos desarrollándose en el ovario. En total, los investigadores realizaron 71 ensayos con células donantes. De ellos, 8 lo fueron con células cumulus. En dos casos se formaron embriones de 4 células, progresando uno de ellos hasta las seis células, antes de que el crecimiento se parara.

¿Qué significado tiene esta Investigación tan esperada por unos y tan denostada por otros?. Desde el punto de vista estrictamente científico o tecnológico no aporta absolutamente ninguna novedad. Todo lo conseguido lo había sido ya con anterioridad en mamíferos y con células donantes de núcleos más "espectaculares" que las usadas. Desde el punto de vista de la posible obtención, a partir de las células embrionarias blastocísticas, de células diferenciadas de órganos y tejidos, usables terapéuticamente, las posibilidades abiertas son inmensas. A partir de las células somáticas de un paciente se podrían conseguir formas embrionarias que podrían producir células madres o precursoras de órganos y tejidos, utilizables para sanarlos, sin fenómenos de rechazo.

¿ÉXITO? ¿Qué opinar desde un panorama ético, moral y legal?. Aquí el terreno es más resbaladizo y la disparidad de opiniones es mayor. Existe una amplia mayoría científica y social que considera inaceptable la clonación reproductiva, destinada a la obtención de seres humanos. Pero, respecto a la clonación con fines terapéuticos, las posturas son más variadas. En todo caso, hay que indicar que ciertas consideraciones éticas han sido tenidas en cuenta por los investigadores de Advanced Cell Technologies y, como mínimo, deberían ser conocidas por los que desen opinar sobre estos aspectos.

La que se ha denominado como primera clonación humana, científicamente está mal definida, ya que no ha llegado al estadío preciso para poderla clasificar como tal, pero ha puesto de manifiesto una gran polémica ética que afecta a muchos de los desarrollos modernos de la Biología Molecular, en los que están muy relacionados entre sí términos como Terapia génica, Medicina reparadora, clonación, células troncales (precursoras, madres, totipotentes, pluripotentes, multipotentes), xenotrasplantes, etcétera.

TERAPIAS. En las enfermedades, usualmente existen órganos o tejidos afectados a los que pretendemos devolver la normalidad. Hasta ahora, los tratamientos terapéuticos no solían resolver el origen último de la enfermedad sino tan solo anular o mitigar sus consecuencias. En los últimos años es evidente que los grandes avances realizados en la genética humana, la biología celular, la biología molecular e, incluso, la terapia génica han permitido imaginar unos nuevos, más prometedores y definitivos tratamientos terapéuticos basados en la terapia celular y molecular, es decir, intentar la sustitución definitiva de los genes, células, órganos o tejidos con problemas. En el caso de órganos ello se puede conseguir con los trasplantes, cuyas limitaciones principales son su escasez y el control de la respuesta inmunológica, su rechazo. De ahí, que el xenotrasplante, a partir de órganos animales, se presente como una alternativa muy interesante, que comentaremos en el próximo artículo.

En cuanto al abordaje genético-molecular, la terapia génica, que tantas ilusiones despertó, presenta unas dificultades técnicas y científicas de gran envergadura que dificultan su aplicación masiva o con buenos resultados. Los avances en terapia génica siguen siendo muy lentos y en campos colaterales. Posiblemente tendremos que clasificarla como una esperanza a medio y largo plazo. Sin embargo, las posibilidades de la terapia celular han sufrido unos avances espectaculares en los últimos dos o tres años, ligados a los nuevos conocimientos genético-moleculares y celulares sobre los procesos de especialización, desespecialización y diferenciación celular. Ello permite soñar, con cierto fundamento, que pronto serán realidades prácticas diversas terapias humanas que corrijan los defectos de órganos y tejidos enfermos, sustituyendo las células dañadas por otras capaces de desarrollarse y diferenciarse que se integren en el órgano o tejido afectado, consiguiendo su reparación. Ello afectaría a la mayor parte de las enfermedades humanas más importantes, incluyendo las degenerativas (cardíacas, diabetes, Parkinson, Alzheimer, ciertos cánceres, y un largo etcétera). Es en esta nueva perspectiva donde las células troncales, progenitoras o madre alcanzan su mayor protagonismo.

TRONCALES. El desarrollo de un organismo humano supone, además de la proliferación celular a partir del huevo fecundado, la diferenciación de líneas celulares que darán lugar a las distintas estructuras y tejidos corporales (músculo, páncreas, riñón, hígado, etcétera). La diferenciación celular consiste en el desarrollo a partir de una célula original de poblaciones celulares especializadas, morfológica y funcionalmente, siguiendo un patrón temporal y espacial perfectamente definido cuyo desarrollo depende de múltiples factores cuya expresión suele estar controlada por genes.

Todas las células somáticas de un organismo poseen la misma información genética, pero la regulación diferencial de su expresión génica en el tiempo y en el espacio es la clave de los procesos de desarrollo y diferenciación. Conforme la diferenciación y especialización de una célula es mayor (por ejemplo células hepáticas o musculares, comparadas con otras menos diferenciadas) el número de genes que expresan es menor porque, usualmente, existen factores de transcripción que impiden la expresión de ciertos genes y estimulan (diferencialmente) las de otros. En ese camino de especialización a partir de la célula inicial del huevo fertilizado se pueden distinguir varias etapas en las que las células pueden ser totipotentes, pluripotentes o multipotentes. (Véase el artículo Totipotencia Umbilical)

Pero las células precursoras, troncales o madres no solo se pueden obtener de embriones en desarrollo sino que en los últimos años se han explorado otras muchas posibilidades, con características especiales, que pudieran hacer innecesaria en el futuro la discusión sobre su obtención a partir de embriones de diversos tipos: a) congelados, de los almacenados en bancos, sobrantes de los utilizados en las fertilizaciones "in vitro''; b) obtenidos en el laboratorio a partir de células de otro embrión; c) conseguidos con técnicas de clonación terapéutica, como la que tanta repercusión está teniendo estos días; d) procedentes de reprogramación genética, procedentes de la fusión de una célula somática del donante de la información genética, con una célula receptora embrionaria no humana, por ejemplo de ratones. El precedente tuvo lugar en 1997, cuando se logró una célula híbrida entre timocitos y una célula madre embrionaria de ratón, que fue capaz de diferenciarse en una variedad de tipos celulares de modo parecido al que lo hace una típica célula madre embrionaria, con menos problemas éticos que los originados por la clonación terapéutica.

ALTERNATIVAS. Existen más alternativas para la obtención de células troncales o madre. A continuación, sucintamente, vamos a citar algunas posibilidades diferentes de conseguir estas células precursoras en sus diferentes estadíos de diferenciación y con algunas aplicaciones que comienzan a ser interesantes, comenzando por recordar que las de la sangre se están utilizando desde hace unos 40 años, obtenidas de médula ósea, sangre periférica o cordón umbilical. Las células troncales de la médula ósea son capaces de diferenciarse a células específicas de órganos y tejidos (por efecto de factores cada vez más conocidos) tras ser inyectadas en los mismos, transformándose in situ en células de tales tejidos: corazón, músculo, hígado, pulmón o intestino. Las de sangre periférica y cordón umbilical cada vez se utilizan más, obtenidas por aféresis, creciéndolas in vitro en el laboratorio antes de reinyectarlas al paciente sometido a radioterapia o quimioterapia intensivas.

De fetos procedentes de abortos naturales se pueden obtener células que tienen capacidad de diferenciación, convirtiéndose en productoras del neurotransmisor dopamina. Por ello, desde hace unos años, López-Lozano, en Madrid, ha realizado diversos trasplantes de tejido de mesencéfalo de fetos a pacientes con Parkinson. Según sus datos el 60% de los 42 pacientes a los que se les ha realizado la operación han mostrado mejoría clínica en un período de más de siete años. Sin embargo, otros investigadores son más críticos respecto a estas técnicas.

NO-EMBRIONARIAS. En 1999, el grupo de Angelo L. Vescovi demostró que las células troncales no tienen necesariamente que proceder de embriones para que sean capaces de transformarse en células diferenciadas. Desde entonces, se han encontrado en una gran variedad de tejidos humanos, frecuentemente en concentraciones muy pequeñas, que disminuyen con la edad, no habiéndose localizado aun en algunos lugares específicos como corazón o los islotes pancreáticos. Estas células procedentes de adulto suelen ser más multipotentes que pluripotentes lo que facilita el control y uso de su diferenciación.

En tejido graso procedente de liposucciones, el grupo de Zuck ha obtenido, recientemente, células capaces de diferenciarse en otras como las de hueso, cartílago, músculo o adipositos maduros. En el cerebro adulto también existen células troncales que, convenientemente diferenciadas, está comenzando a investigarse para su uso potencial en enfermedades degenerativas como Parkinson, Alzheimer o en lesiones de médula espinal, traumas e infartos cerebrales. En este año y el pasado existen numerosos trabajos al respecto. Concretando a la zona cerebral del bulbo olfativo, existe una región de intensa proliferación que pueden diferenciar, en condiciones adecuadas, hasta las tres formas clásicas de células nerviosas: neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. Ello también abre perspectivas futuras para el tratamiento de enfermedades como las citadas anteriormente.

Por último citar que, con peculiaridades propias, situaciones análogas se han dado en otros órganos o tejidos: córnea, retina, folículos pilosos, piel, conductos pancreáticos (habilitándolas como productoras de insulina, pensando en trasplantes para diabéticos), musculares, etcétera.

Pero, no nos alborocemos demasiado de antemano. Hace falta mucha Investigación básica para que sepamos controlar y determinar los fenómenos de diferenciación celular. Y, después, habrá que vencer un sinfín de obstáculos para que sea viable prácticamente la utilización de las células precursoras en la reparación de un daño específico e, incluso, en la construcción de un nuevo órgano sobre una matriz polimérica adecuada. Lo importante es que, pese a las dificultades, el camino de la Medicina reparadora celular ya está abierto.