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Especial

Inyecciones de vida: clonación y terapia celular

La técnica de transferencia de núcleo es tan solo una de las fuentes posibles de células para la reparación de tejidos y órganos

… células primitivas de la medula ósea regeneran el miocardio in vivo, sustituyendo el tejido muerto.
Orlic D, et al. Nature 410:710 – 705, 2001.

La conclusión supracitada se refiere a un experimento con ratones, pero sus resultados están empezando a ser trasladados al hombre, realizando un sueño de la medicina que parecía lejano hasta hace pocos años: disponer de una fuente abundante de células para reparar tejidos y órganos lesionados. El principio de la terapia celular es sencillo: restaurar la función de un órgano o tejido, transplantando nuevas células para sustituir a las células perdidas por la enfermedad, o reemplazar a las células que no funcionan adecuadamente debido a un defecto genético. Este principio no es nuevo en medicina.

Por ejemplo, en su forma más simple, la transfusión de células de sangre (hematíes, granulocitos, plaquetas), es uno de los abordajes terapéuticos más ampliamente utilizados en el mundo, así como las numerosas formas de transplantes de órganos y tejidos, como los transplantes de medula ósea, de riñón, de hígado, de corazón o de pulmón. No obstante, esos transplantes de órganos enteros son limitados, pues solamente se aplican a algunas situaciones clínicas. Existe escasez de donadores y los costos pueden ser muy elevados, superiores a los 100 mil dólares en el caso de un transplante de hígado. Además, son procedimientos invasivos, asociados con una alta mortalidad.

Una alternativa sería utilizar células indiferenciadas (células madre), inyectadas en la circulación o en el local de la lesión, en la expectativa de que las mismas se diferencien en células especializadas de dicho tejido u órgano, sustituyendo a las células defectuosas o destruidas. Para ello es necesario disponer de células madre y conocer los procedimientos para dirigir su diferenciación en el sentido deseado para dicho paciente.

El conocimiento de que una única célula es capaz de dar origen a más de 200 tipos diversos de células diferenciadas de tejidos adultos no es novedad, pues constituye la premisa básica de la embriología: el óvulo fecundado se divide, dando origen a un pequeño número de células idénticas al comienzo del desarrollo embrionario. Con el crecimiento del embrión, éstas se van diferenciando, y cada una de ellas es capaz de dar origen a un número limitado de tejidos. No obstante, la identificación de células con ese potencial en tejidos de adultos y su aplicación terapéutica son mucho más recientes.

Las células madre pueden clasificarse en dos grupos: las células madre embrionarias y las células madre del adulto, específicas para cada órgano o tejido. Las embrionarias se caracterizan por su capacidad amplia de originar a las demás células del organismo y pueden ser obtenidas de tres maneras diferentes. La mayoría de los linajes de células embrionarias disponibles deriva de embriones en una fase muy inicial de su desarrollo, una técnica desarrollada por J. Thomson, de la Universidad de Wisconsin.

Al 5º día después de la fecundación, el embrión está compuesto por unas 200 ó 250 células, formando un cisto denominado blastocisto, cuyas células son separadas en dos grupos: una capa externa (o trofoectoderma), que constituirá la placenta y la bolsa amniótica, y una masa compacta de entre 30 y 34 células, localizada internamente en uno de los polos del cisto, que dará origen a los tejidos del feto. Esas células de la masa interna pueden ser cultivadasin vitro y originar linajes de células embrionarias capaces de diferenciarse en tejidos de adultos.

Otro tipo de células embrionarias fue obtenido inicialmente por J. Gearhart, de la Universidad Johns Hopkins, a partir de 38 culturas de células germinativas embrionarias de fetos entre la 5ª y la 9ª semana de desarrollo. Esas células son retiradas de una estructura denominada pliegue gonadal y, posteriormente en el adulto, darán origen a los espermatozoides y a los óvulos.

Un tercer abordaje puede originar células madre embrionarias. Pese a que no ha sido utilizada como fuente de linajes de células registradas, dicha técnica adquirió mucho relieve en la prensa recientemente, cuando investigadores de la empresa Advanced Cell Techonology la utilizaram para producir “embriones” humanos de entre cuatro y seis células. Esta técnica, denominada transferencia de núcleo somático, se basa en la remoción del núcleo de un óvulo, que en condiciones adecuadas, se fusiona con una célula somática (en el caso citado, fibroblastos de la dermis).

Si ese “huevo” comienza a dividirse, podrá originar un embrión cuyo patrimonio genético es el mismo que el del donador de la célula somática. Por tal motivo, la técnica es popularmente conocida como clonación, pues puede teóricamente producir numerosos adultos, todos con el mismo patrimonio genético del donador. De hecho, esta técnica fue la misma utilizada por Ian Wilmut, del Instituto Roslin, para producir a la oveja Dolly. La interrupción del desarrollo del “embrión” en la fase de blastocisto puede originar un linaje de células embrionarias con el mismo patrimonio genético del donador.

La producción de células embrionarias para investigación y terapias se encuentra rodeada por intensas controversias éticas. Por eso, en agosto de 2001, el presidente de Estados Unidos autorizó investigaciones con fondos federales norteamericanos con células embrionarias solamente para linajes establecidos previamente a ese anuncio, y que atendieran a cuatro criterios: que las células derivaran de un embrión creado con fines reproductivos, el embrión no era más necesario para tal finalidad, la donación del embrión fue efectuada después de suministrarle la información al responsable, y no hubo incentivo financiero para la donación. Para tal fin fue creado un Registro de Linajes de Células Madre Embrionarias, que cuenta actualmente con 64 linajes en laboratorios de diversos países (http://escr.nih.gov/).

Muchos gobiernos se encuentran abocados a la discusión o implementación de una legislación para disciplinar (de una manera general, sin cohibir) la investigación con células embrionarias. Las células madre de adultos fueron identificadas en numerosos tejidos, entre los cuales se encuentran el tejido nervioso, los sistemas hematopoético, muscular y epitelios (piel, tubo digestivo). La más conocida es la célula madre hematopoética, capaz de diferenciarse en glóbulos rojos, en los diferentes tipos de glóbulos blancos y en las plaquetas. Su presencia garantiza el éxito de los diferentes tipos de transplantes de células hematopoéticas (llamados genéricamente transplantes de medula ósea). Cuando la medula ósea del receptor es destruida por quimioterapia o irradiación, ésta puede ser regenerada con células del donador.

Esa forma de tratamiento, que en Brasil ya ha beneficiado a más de 4 mil pacientes, es empleada en un amplio espectro de enfermedades, tales como anemia aplástica, leucemias y linfomas. Al margen de la medula ósea, esas células madre se encuentran en la sangre del adulto y en gran cantidad en la sangre fetal que permanece retenida en la placenta tras el parto (sangre de cordón umbilical). Esas células del cordón umbilical constituyen una excelente fuente para sustituir a la medula ósea en el tratamiento de numerosas enfermedades, y varios países ya han creado bancos de células de cordón umbilical para tal fin.

No obstante, esa estrategia no puede ser ampliamente utilizada para otros órganos o tejidos, puesto que no disponemos de métodos prácticos para aislar células madre de esos tejidos, como los músculos y el corazón. En algunos casos, las células para transplante se han obtenido directamente a partir de fetos. Un ejemplo: la enfermedad de Parkinson es causada por la destrucción progresiva de neuronas que utilizan dopamina como transmisor de señales. Alrededor de 300 pacientes han sido hasta el presente tratados mediante la implantación de tejido mesencefálico extraído de fetos abortados entre las seis y las nueve semanas. Las neuronas implantadas sobreviven en el cerebro del receptor por más de diez años, liberan dopamina y generan una mejora parcial de la sintomatología.

Pese a ello, éste no se convertirá en el tratamiento escogido para dicha enfermedad, debido a que no existen fuente suficientes de tejidos para transplantes (cada tratamiento requiere entre seis y ocho donadores), existen dificultades para obtener células viables y puras, la recuperación de los pacientes es apenas parcial y existen también problemas éticos. ¿Cuáles son las alternativas? El xenotransplante, en el cual se utiliza tejido cerebral extraído de animales, ya ha sido probado y no mostró resultados clínicos satisfactorios. Resta la esperanza de que se puedan aislar células madre embrionarias o nerviosas, cultivarlas para multiplicar su número y orientar su diferenciación para que formen neuronas dopaminérgicas, para luego ser insertadas.

Un estudio reciente muestra que esa estrategia es factible: las células embrionarias forman neuronas dopaminérgicas funcionales cuando son transplantadas en cerebros de ratones adultos. Hasta hace poco tiempo se creía que cada tejido adulto tenía un tipo propio de célula precursora, con una capacidad limitada de diferenciación. Pero más recientemente se acumularon evidencias en animales y en humanos de que las células madre de los adultos pueden transponer esas barreras. De esta manera, las células obtenidas a partir de la medula ósea podrían ser utilizadas para reconstituir el hígado, el cerebro, diversos músculos o el corazón, una característica que ha sido denominada plasticidad.

Por ejemplo: las células de la medula ósea, inyectadas cerca de los bordes de infartos experimentales en ratones, se diferencian en células musculares y vasculares, reemplazando el miocardio lesionado. De la misma manera, las células madre de la medula ósea podrían utilizarse para reparar el defecto de la distrofia muscular, pues se diferencian en células musculares en ratones con una forma experimental de la enfermedad. Aún se debate mucho acerca de si esos resultados obedecen a células embrionarias totipotenciales que sobreviven en adultos o a células madre tejido-específicas que se transdiferencian de acuerdo con un nuevo linaje cuando son estimuladas.

Existe actualmente un gran entusiasmo con relación a las posibilidades de emplear células madre en el tratamiento de numerosas enfermedades humanas. Los mayores desafíos a la vista son la identificación de fuentes abundantes de células purificadas y la estandarización de métodos adecuados para condicionar su diferenciación a favor del tejido necesario. Por el momento, las fuentes más prometedoras para la terapia son las células madre de adultos extraídas de la medula ósea o de la sangre periférica, además de aquéllas que podrían obtenerse a partir de la sangre del cordón umbilical. El uso de linajes de células embrionarias es más problemático: pese a la ventaja consistente en que son células purificadas con un amplio potencial de diferenciación, su manipulación aún exige un mayor perfeccionamiento hasta que puedan ser amplificadasin vitro y dirigidas con relación a su diferenciación in vivo.

Los linajes obtenidos por la vía de la transferencia de núcleo somático (“clonación”) tendrían la ventaja teórica de no determinar el rechazo, pues el tejido formado tendría las características genéticas del donador del núcleo (el mismo receptor del tejido). No obstante, el conocimiento sobre la inmunología de esos tipos de transplantes de células embrionarias es aún incipiente. Por ejemplo, en el caso de transplantes de células hematopoéticas, el uso de células del cordón umbilical se ha mostrado mucho más tolerante con relación a la discrepancia entre antígenos HLA del donador y del receptor que los transplantes que utilizan células de medula de adulto. Con células mucho más “primitivas”, como las células embrionarias, esa tolerancia podría ser mayor aún.

En resumen, la clonación es apenas una de las fuentes posibles de células para la terapia celular, que brindaría la ventaja de producir células inmunológicamente idénticas a las del paciente. Existen numerosos problemas prácticos que deben ser resueltos con relación al aislamiento, purificación, manipulación, diferenciación y aplicación de células para hacer posible el éxito de la terapia celular. Los recursos y la atención de la ciencia y de los científicos deben abocarse a hallar respuestas a estas cuestiones, antes que la clonación ocupe una posición prioritaria en ese contexto.

Y aun así, es necesario distinguir claramente clonación terapéutica y clonación reproductiva, tanto desde el punto de vista práctico como desde el punto de vista conceptual y ético. Si el desarrollo del blastocisto obtenido por transferencia nuclear somática no es interrumpido, existe una posibilidad muy baja de que éste complete su desarrollo y dé origen a un adulto; asimismo, su ontogénesis lo distingue de los embriones formados por fecundación natural oin vitro . Por eso, sería quizás más apropiado comparar aquella masa celular con un “tumor” benigno que con un verdadero embrión: esto modificaría radicalmente su posición en el plano ético.

De cualquier manera, el rechazo generalizado por parte de la sociedad a la clonación reproductiva en humanos no puede comprometer el apoyo necesario por parte de esa misma sociedad, de los científicos y del gobierno, a otras formas de investigación con células embrionarias con fines terapéuticos. En particular, es indispensable que las empresas de biotecnología, los médicos y los científicos brasileños no sean impedidos de participar de ese progreso, para que no seamos condenados a una posición exclusiva de usuarios que pagan por esas nuevas tecnologías en un futuro cercano.

Marco Antônio Zago es profesor titular de Clínica Médica de la Facultad de Medicina de la USP de Ribeirão Preto y coordinador del Centro de Terapia Celular