Agitar y engendrar. Después de muchos intentos por conseguir monos viables (en concreto, macacos rhesus) con componentes genéticos de varios individuos, al final lo que ha funcionado –por lo menos hasta ahora- es el método más burdo. Es la primera vez que se crean quimeras de primates. Y ya se sabe que eso implica que está más cerca la posibilidad de que pueda hacerse en humanos.
La fabricación de quimeras (nombre que viene del animal mitológico que tenía cabeza de león, vientre de cabra y cola de dragón) ya se había conseguido en roedores y otros mamíferos, pero nunca en primates.
“Las células no se han fusionado, pero permanecen juntas y trabajan para crear órganos”, describe el principal autor del trabajo, Shoukhrat Mitalipov. “Las posibilidades para la ciencia son enormes”.
Pero eso será a largo plazo. De momento, lo que los investigadores han conseguido parece poco práctico. En los animales se han encontrado células derivadas de los tres embriones originarios en todos los órganos. Y esto tiene una utilidad relativa. Porque lo que sí que tendría sentido sería crear un ser con el mejor hígado, el corazón más resistente y el cerebro más desarrollado, pero no una mezcla descontrolada de todo ello.
Por eso los investigadores, curiosamente, dedican mayor parte del artículo en explicar qué es lo que no había funcionado que lo que sí dio resultado. Porque los intentos fueron primero dirigidos a insertar células madre embrionarias de unos animales en embriones de otras parejas, y el resultado fue no se integraron, con lo que el mono que nació era solo hijo de su padre y de su madre, pero no tenía aportaciones añadidas.
Tampoco funcionó la inyección en un blastocisto de células de otro (un estado algo más avanzado y menos depurado del desarrollo, las llamada masa celular interna). Ahí se consiguió que nacieran monos con el material genético de los progenitores originales o con los de la nueva aportación, pero no hubo mezclas.
Mitalipov cree que este trabajo tiene otra ventaja: permite saber más sobre la diferenciación celular en las primeras fases del desarrollo. La primera conclusión es que esta es tan específica de cada individuo que en cuanto pasan varios días de desarrollo del óvulo fecundado las barreras son, por el momento, invencibles. "Necesitamos replantearnos lo que sabemos”, afirma el investigador. “Tenemos que estudiar no solo las células madre cultivadas [que pueden mantenerse durante años y que son las que se usan en los ensayos actuales que hay con este material biológico], sino también las células madre mientras están en los embriones. Es demasiado pronto para cerrar el capítulo de estas últimas”.
La diferencia tiene mucha importancia. Para tener células madre en un cultivo bastaría con usar las que ya existen. Es lo que se intentó en EE UU cuando el Ejecutivo de George W. Bush prohibió financiar la creación de nuevos cultivos de células madre embrionarias humanas con fondos federales. El argumento fue que con las líneas que ya había era suficiente, y de esta manera el Ejecutivo conservador pretendía acallar las críticas de quienes se oponían a la técnica por entender que para obtener las células había que destruir embriones, y que, aunque fuera en una etapa tan primaria como los primeros 14 días, cuando estos son unas pelotas huecas sin sistema nervioso diferenciado, eso era un aborto. La misma postura subyacía en la reforma de la ley de reproducción asistida que llevó a cabo el último Gobierno de Aznar, cuando se decidió que se podían dedicar a investigar los embriones sobrantes de los procesos de fecundación in vitro ya congelados, pero no los de nueva creación.
Pero este experimento apunta a que no puede fiarse todo el trabajo en un campo tan prometedor a los cultivos ya obtenidos. Si hay una diferencia entre células madre embrionarias recién extraídas o las cultivadas, no podrá renunciarse a seguir trabajando con las primeras.
1. ¿Cuándo se considera que una estirpe celular es pluripotente? Explícate.
-Cuando la célula no haya reprimido su genoma y sea capaz de crear tejidos de cualquier parte del cuerpo, que inyectados en a un embrión, las células inyectadas colaboren con las del embrión a la hora de formar tejidos.
2. ¿Cuál es la dificultad para utilizar las células madres en medicina?
-La dificultad para utilizar células madre en medicina es que no se integran.
3. ¿Qué aportan los macacos gemelos a la aplicación de las células madres?
-Los macacos quimera gemelos aportan que las células se integran para formar órganos armoniosamente. Esto supondría un avance a largo plazo ya que podrían crear órganos más resistentes…
4. ¿Son siempre pluripotentes las células madres de los primates?
-No solo son pluripotentes cuando se extraen directamente de los embriones.
5. ¿Cuánto material genético se mezcla en una reproducción sexual normal y cuánto en una transferencia nuclear?
-En una reproducción sexual normal solo se mezcla la mitad de material genético de la madre y la mitad del padre creando un cigoto 2n!. En una fusión como la de los monos se unen células derivadas del cigoto 2n,pero de 3 madres y 3 padres por lo tanto el embrión fusión tendrá 6n.
6. ¿Cómo se ha conseguido la primera quimera de mono?
-Juntando los cigotos de 3 parejas justo cuando tienen cada cigoto 4 células o lo que es decir hayan hecho el proceso de división celular por mitosis solo dos veces cada uno.
7. ¿Cómo se formaron los órganos de los gemelos?
-Los órganos de los gemelos se crearon entre todas las células que componían la fusión, colaborando cada una de ellas con el resto para crear el órgano.
8. ¿Qué células se investigan para la medicina regenerativa?
-Las células iPS o células madre de plenipotencia inducida.
ESTE OVARIO ARTIFICIAL,NACE,CRECE Y REPRODUCEEn el fondo, la explicación más simple de la medicina regenerativa sería compararla con lo que hace el mecánico en un taller de reparaciones. De forma similar a cómo se cambia la inyección o la transmisión del coche cuando se han averiado, el objetivo final de esta disciplina es poder crear algún día en el laboratorio órganos artificiales biológicos (nada de prótesis autónomas) a partir de células del paciente, para sustituir un corazón, un riñón o una tráquea que no funcionan adecuadamente. Y en este proceso, las células madre, con su extraordinaria capacidad de proliferación y de especializarse en los distintos linajes celulares, son las protagonistas absolutas.
Uno de los últimos pasos en esta carrera ha llegado de la Universidad de Brown y del Women and Infants Hospital of Rhode Island, en Estados Unidos. Un equipo de investigadores ha logrado recrear in vitro un ovario artificial que ha conseguido en el laboratorio madurar ovocitos de forma que puedan ser fecundados e implantados, ya como embriones, en el útero de la madre. El objetivo es poder llegar a suplir la función ovárica en mujeres que, por ejemplo, tras un tratamiento de quimioterapia o radioterapia, la hubieran perdido.
Esta línea de trabajo está cada vez más extendida en la medicina regenerativa. Equipos inspirados en lamisma filosofía están tratando de recrear un corazón a través de la regeneración de un órgano desechado para trasplante con células madre, como el dirigido por el jefe de servicio del hospital Gregorio Marañón, Francisco Fernández-Avilés. En Valencia, un grupo del Centro de Investigación Príncipe Felipe pretendepoder reproducir testículos artificiales biológicos.
No siempre la finalidad consiste en crear un nuevo órgano de recambio, como en el caso del corazón. En ocasiones, si se trata de órganos no vitales, como el ovario, basta con reproducir su función en ellaboratorio. Esto es lo que ha conseguido el equipo estadounidense dirigido por la investigadora Sandra Carson.
Hasta el momento, la práctica más parecida para preservar la fertilidad en las mujeres es el reimplante detejido ovárico. Buena parte de las personas que se someten a esta operación son pacientes a las que se les ha detectado un tumor.
Las sesiones de quimioterapia y radioterapia, en función de la intensidad del tratamiento, el tipo de cáncer o la lesión del paciente, pueden debilitar gravemente su capacidad reproductora. Antes de que esto suceda,las mujeres tienen la posibilidad de salvaguardar parte de su tejido ovárico, de forma que después del tratamiento, se le pueda reimplantar y puedan volver a ovular. El proceso consiste en extraer porlaparoscopia la corteza de un óvulo -que contiene decenas de miles de ovocitos inmaduros- y congelarla. Cuando la paciente se encuentra recuperada del cáncer y desea ser madre, se le reimplanta el tejido en el otro óvulo, que al no haber sido manipulado ha estado menos expuesto a la medicación o a la radiación y se encuentra en un mejor estado. En varios meses, si todo ha ido bien, la mujer recupera su función ovárica.
Es una técnica reciente. En 2004 nació en Bélgica el primer bebé concebido tras este procedimiento experimental. En España, el primer caso tuvo lugar el mes de agosto del año pasado en el hospital Doctor Peset de Valencia. Pero el proceso presenta inconvenientes. Por un lado, el ovario solo vuelve a trabajar durante una temporada. Hasta el momento, se ha conseguido devolver la capacidad de volver a producir ovocitos en unos dos años.
Tampoco sirve para todo tipo de tumores, como las leucemias. Pero, sobre todo, no hay certeza absoluta deque al reimplantar el tejido obtenido no existan células malignas que puedan reactivarse en el cuerpo de lamujer.
Por eso, uno de los aspectos más destacados de la técnica publicada por el equipo de Sandra Carson en elJournal of Assisted Reproduction and Genetics el 25 de agosto es que evitaría de raíz este riesgo, comodestaca el jefe de servicio de ginecología del hospital La Fe de Valencia, Antonio Pellicer. "Éste es el aspecto más interesante del trabajo", comenta.
Los científicos de la Universidad de Brown crearon un molde a partir de un gel (un polisacárido denominado agarosa) para usarlo como base del cultivo tridimensional sobre el que trabajaron. Sobre esta matriz recrearon el funcionamiento del ovario en el laboratorio al combinar los tres principales tipos de células del ovario.
Para que un ovocito (primer tipo celular) madure debe estar recubierto de una capa de células de lagranulosa (segundo tipo) y esta, a su vez, de células de la teca (tercer tipo). Los investigadores reprodujeron este esquema. Diseñaron una estructura en forma de panal de abeja con células de la teca obtenidas de donantes y la situaron sobre el gel. Sobre esta trama encajaron cogollos de ovocitos inmaduros cubiertos de células de la granulosa también donados. A las 72 horas, las células de la teca habían envuelto totalmente los cogollos. Extrajeron los ovocitos y los investigadores observaron que habían madurado. "Es el primer éxito en el uso de ingeniería de tejidos en tres dimensiones en la maduración in vitro de ovocitos",defienden los autores de la publicación.
Quizás no sea para tanto. La revista Journal of Assisted Reproduction and Genetics tiene un índice deimpacto (la forma de medir la importancia de una publicación científica) de 1,3, muy bajo en medicina reproductiva. Pero si la técnica llega a estandarizarse podría sustituir al trasplante de tejido ovárico (y evitar los problemas que lleva aparejados). Además, se podría emplear este ovario artificial de "laboratorio viviente", como lo define la propia Sandra Carson. No solo a la hora de estudiar cómo funciona un ovario sano, sino también para analizar los efectos de, por ejemplo, contaminantes en la maduración de los óvulos.
Este trabajo es una muestra más de las expectativas que abre la recreación en laboratorio de órganos biológicos de sustitución en cada vez más especialidades médicas. Uno de los grandes especialistas en lamateria es Anthony Atala, director del Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad de Wake Forest, en Carolina del Norte. Entre los principales éxitos de esta medicina regenerativa basada en la ingeniería detejidos se encuentra el diseño e implantación en chicos de siete a 19 años de vejigas creadas en laboratorio, que se anunció en 2006. En este caso, los órganos se crearon con las propias células de los pacientes sobre un molde biodegradable y ofrecieron buenos resultados funcionales, durante más de cinco años.
El equipo de Atala trabaja en aplicar esta técnica contra la impotencia humana. El año pasado presentó un trabajo en el que consiguió que conejos con lesiones en el pene volvieran a tener erecciones después decrear tejido cavernoso en el laboratorio y trasplantarlo a los animales. Recuperaron la función sexual y lograron reproducirse.
Con la vista puesta no en el pene, sino en los testículos, trabaja un equipo del Centro de Investigación Príncipe Felipe de Valencia. Uno de sus científicos se ha desplazado al laboratorio de Atala con la intenciónde crear un testículo biológico artificial. La idea de estos investigadores es estudiar la generación deespermatozoides a partir de sus células progenitoras, las espermatogonias. Y tratar de reproducir este proceso natural en un medio creado artificialmente.
Aunque quizás el proyecto más espectacular (y experimental) que se lleva a cabo en España es el diseño enlaboratorio de un corazón que pudiera servir para autotrasplantarlo al paciente con dolencias cardíacas. En este proyecto participa tanto la Organización Nacional de Trasplantes, como la Universidad de Minnesota (EE UU) y el hospital Gregorio Marañón de Madrid.
En este caso, el molde no se obtiene de ninguna sustancia biodegradable, sino de otro corazón desechado para trasplante. A través de un baño de enzimas, se despoja al órgano de todas las células que conforman sus paredes, las que recubren el interior de los vasos y las válvulas hasta dejarlo en su estructura interna más básica, que no es más que una matriz. Sobre este molde se siembran células madre cardiacas para que proliferen y reproduzcan la estructura del corazón, de forma que pudiera servir para ser trasplantado.
"De momento tenemos ya bastantes matrices y estamos empezando a recelularizar partes de las piezas", comenta Francisco Fernández-Avilés, jefe de cardiología del hospital madrileño. "En el mejor de los casos, habrá que esperar 10 años para aplicar la técnica".
Existe un referente de éxito de este ensayo en España, aunque con un órgano bastante menos complejo. Se trata del trasplante de tráquea que se llevó a cabo en el hospital Clínic de Barcelona en 2008. El proceso también consistió en centrifugar la tráquea del donante a la que se le eliminaron las células capaces dedespertar una reacción de rechazo en el receptor. La estructura tubular resultante se recubrió de células madre del paciente y la nueva tráquea se transfirió con buenos resultados.
Hará falta que pasen varias décadas hasta que la sustitución, pieza a pieza, de órganos complejos bioartificiales demuestre su eficacia y, quién sabe, forme parte de la cartera de servicios de la sanidad española. O de los talleres de la medicina del futuro.
1. ¿En qué consiste la reprogramación celular?
2. ¿Qué pretende la medicina regenerativa?
-Tiene por objetivo recrear un corazon y otros organos a partir de esa técnica.
3. ¿Qué han logrado en la Universidad de Brow y en el Hospital de la madre y el hijo de New York?
-Han conseguido madurar ovocitos, para que puedan ser fecundados e implantado como embriones.
4. ¿Cómo construyeron en la Universidad de Brow el ovario artificial y qué consiguieron?
-Gracias a un gel que utilizaron como molde para implantar las celulas necesarias para la maduracion del ovocito, sin necesidad del tejido ovárico.
5. ¿En qué consiste y cuándo está indicado el reimplante de tejido ovárico?
-Consiste en extraer parte del tejido ovarico antes de un tratamiento fuerte como la quimioterapia,y una vez finalizado es implantado de nuevo para que la mujer recupere la fertilidad. Esta tecnica permite que la mujer mantenga la fertilidad por un maximo de dos años despues del reimplante, y está contraindicado en los casos de leucemia.
6. ¿Qué pretenden hacer, en esta línea, en el Centro de investigación príncipe Felipe?-
Pretende poder producir testiculos artificiales biologicos.
7. ¿Qué pretenden hacer, en esta línea, en el Hospital Gregorio Marañón?
-Poder recrear un corazon deshechado para el transplante, implantandole celulas madre.
8. ¿Y en el Hospital Clinic de Barcelona?
-En el hospital clinic de Barcelona ya lo han realizado
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