Del laboratorio a tu cuerpo

El 8 de octubre de 2012 se dio a conocer que el Premio Nobel de Medicina de ese año iba a parar a dos grandes científicos de nuestra era: Shinya Yamanaka y John B. Gurdon. Según el comunicado que se dio a la prensa, se les otorgó el premio «por el descubimiento de que las células maduras se pueden reprogramar para convertirse en pluripotentes». Sus trabajos son algo diferentes pero comparten las misma idea: modificar células adultas. John Gurdon, por ejemplo, sentó las bases de la clonación celular en sus trabajos con ranas en los años 60, cuando la ciencia molecular que hoy conocemos y de la que tanto oímos hablar estaba todavía en pañales. Su trabajo sentó las bases para poder llevar a cabo, por ejemplo, la clonación del primer mamífero en la historia de la humanidad: la oveja Dolly. Por su parte, Shinya Yamanaka, de cuyo trabajo voy a hablar hoy en este artículo, obtuvo este premio por conseguir generar células madre pluripotentes a partir de células adultas completamente diferenciadas. Es decir, y hablando burdamente, Yamanaka definió un protocolo en el que se detallaba cómo se podía coger una célula, digamos que de la piel, echarle un “potingue” y de esta manera conseguir que la célula, de repente, obtuviera la capacidad de formar un individuo completo.

Todos tenemos células madre en nuestro cuerpo, muchas y de muy diferentes tipos

Todo esto parece muy interesante pero… ¿cómo? ¿Me estás diciendo que de una sola célula se puede conseguir generar un cuerpo entero? ¿Y qué es eso de células madre? ¡¿Yo tengo de eso en mi cuerpo?! ¡Quítamelo!

Que no cunda el pánico, queridos amigos. Todos tenemos células madre en nuestro cuerpo, muchas y de muy diferentes tipos y gracias a ellas, por ejemplo, nuestras heridas se curan, el hígado se nos regenera y si se nos rompe un brazo, las dos partes del hueso se vuelven a unir.

Las células madre son células que tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse (cuando le llegan las señales correctas y oportunas) a diferentes tejidos (tejido muscular, neuronal, óseo, epitelial, …). Como ya se ha comentado, hay células madre de diferentes tipos: totipotentes, pluripotentes, multipotentes o unipotentes. Las células madre totipotentes son aquellas que pueden formar un individuo completo, es decir, que son capaces de formar todos los tejidos de un embrión y además todos los tejidos necesarios para que ese embrión sobreviva en un útero (por ejemplo, la placenta). Las células pluripotentes, son las que pueden dar lugar a todos los tejidos del embrión pero no pueden dar lugar a los tejidos extraembrionarios como la placenta. En este apartado se engloban las tan famosas células madre embrionarias y que tanto traen de cabeza al cardenal Rouco Varela. Las siguientes en la lista (os iréis dando cuenta de que su orden no es casual) son las células madre multipotentes. Estas células ya no son capaces de diferenciarse o dar lugar a todos los tejidos de un cuerpo, sino sólo a algunos. Es un paso más hacia la especialización celular. Y por último tenemos a las células unipotentes, que son aquellas que sólo pueden dar lugar a su misma estirpe celular: células de corazón que sólo dan células del corazón. Las células multipotentes y las células unipotentes están presentes en el cuerpo adulto, pero las totipotentes y las pluripotentes sólo se encuentran en embriones.

Pues diréis, mira tú que bien. Esto es súper entretenido. Pero… ¿esto para qué sirve? ¿Tienen una aplicación o es que esto solo sirve para que la escritora cuente aquí su libro? Pues veréis, las células madre son el futuro porque gracias a ellas seremos capaces de curar enfermedades o de crear órganos en los laboratorios y trasplantárselos a los pacientes sin necesidad de espantosas listas de espera. Por una parte, las células madre no sólo son capaces de diferenciarse a múltiples tipos celulares sino que, según van generando los diferentes tipos, todas las células se van organizando en un tejido o individuo complejo. Por tanto, a partir de una única célula, se pueden crear tejidos perfectamente organizados y capaces de funcionar como lo harían en el cuerpo humano, pero en el laboratorio. Si quisiéramos crear, por ejemplo, un corazón a partir de células ya diferenciadas necesitaríamos células musculares para que bombeen la sangre, células nerviosas que manden estímulos eléctricos para que las células musculares funcionen, células que conformen los vasos sanguíneos y por supuesto células de la sangre. Estas células se podrían conseguir fácilmente a partir de un paciente o en los bancos de células que existen en el mercado.

Como en todos los aspectos de la vida, la ciencia también tiene sus peros

Pero, ¿cómo hacemos para que toda esta amalgama de células se organice y empiece a funcionar? ¿Las ponemos todas juntas a ver si hacen algo? Ojalá fuera tan simple… No, necesitamos empezar de cero. Empezar desde el origen. Que sean ellas mismas y el entorno las que se organicen. Así que después de todo lo que os he explicado sobre las células madre, ¿alguna idea de cómo se puede llevar esto a cabo? ¿Cómo, a partir de una única célula, podemos crear un corazón? ¿O un riñón? ¿O cualquier otro órgano que se os ocurra? Necesitaremos una célula que las genere a todas ellas, ¿no? ¿Y se puede encontrar esto en un cuerpo adulto? No. ¿Y en un embrión? Pues sí. Tanto las células totipotentes como las pluripotentes pueden dar lugar a todos los tejidos del cuerpo. Por cuestiones técnicas, extraer células totipotentes de un embrión es bastante complicado. Es por ello que las más utilizadas y conocidas son las células madre embrionarias. Hace ya años que estas células se usan en los laboratorios. La idea, básicamente, es extraer estas células a partir de embriones sobrantes de la industria de la fecundación in vitro, cultivarlas en el laboratorio y formar con ellas tejidos u órganos complejos. De esta manera se obtiene una base para estudiar cómo funciona nuestro cuerpo y de esta manera enfrentarnos a las enfermedades, además de haber creado un órgano susceptible de ser transplantado a una persona con una cardiopatía o un fallo renal grave.

Sin embargo, y como en todos los aspectos de la vida, la ciencia también tiene sus peros. Y en este caso hay dos. Uno es que, en ensayos con células madre embrionarias que se introdujeron en ratones, se terminaron formando tumores. Y el otro (y quizá el mayor de los peros), son los problemas éticos de extraer células de un embrión ya que el procedimiento lleva a destruirlos.

Hasta ahora, se han creado hígados, esófagos, piel e incluso corazones

Y es aquí donde entra el premio Nobel Yamanaka para soslayar los problemas éticos con sus investigaciones en células pluripotentes inducibles o IPS (del inglés: Inducible Pluripotent Stem Cells). Este hombre y su equipo de investigadores de la Universidad de Kioto en 2006, consiguieron que una célula completamente diferenciada se volviera algo muy parecido a una célula madre embrionaria. ¿Cómo? Consiguieron que una célula adulta y diferenciada expresara los genes necesarios para convertirse en indiferenciada. Gracias a la infección con un virus, introdujeron cuatro genes en células adultas humanas y, tras cierto tiempo en cultivo, estas células empezaron a comportarse como células madre. Es decir, eran capaces de formar cualquier tipo de tejido. Se habían vuelto pluripotentes.

A pesar de que pueda parecer nimio, este experimento ha revolucionado la idea que hasta ahora se tenía del trabajo con células madre. Gracias a este trabajo de Yamanaka del 2006, hace pocos meses se podía leer esta noticia en El Mundo: «Minirriñones creados a partir de células de la piel de pacientes». Este trabajo, llevado a cabo en un centro español, es sólo uno de tantos en los que ya, a día de hoy, podemos ver órganos creados en la mesa del laboratorio y que no hacen más que abrir las puertas a nuevas terapias y nuevos retos. Hasta ahora, se han creado hígados, esófagos, piel e incluso corazones. Esto sólo en siete años desde el inicio de la investigación con las IPS… ¿Os podéis hacer una idea de lo que puede venir después? ¿De a dónde podemos llegar con esta técnica? Yo, sinceramente, estoy deseando verlo.