6.1.1 Aspectos generales.
6.1.2 Aplicaciones terapeuticas y experimentales. Aspectos técnicos. Efectos secundarios.
6.1.3 Alternativas para la obtención de células madre similares a las embrionarias. Partenogénesis. Reprogramación de células adultas diferenciadas. Aplicaciones clínicas.
6.1.4 Declaraciones o acciones y actitudes personales o institucionales sobre su uso.
6.1.5 Disposiciones legales sobre su uso.
6.1.6 Aspectos económicos relacionados con su utilización. Patentes.
6.1.7 Valoración ética del uso de células madre embrionarias.
1. La utilización de células madre embrionarias humanas. Algunas claves para una polémica.
Con frecuencia me lo he preguntado, y también me lo han preguntado muchas otras personas. Si realmente existen alternativas éticamente correctas a la clonación terapéutica y posterior utilización de las células madre obtenidas de esos embriones, con la finalidad de reparar o crear tejidos humanos, para tratar diversas enfermedades, ¿por qué existen científicos que con tanto ahinco defienden la utilización de las células madre de embriones humanos? He intentando hacer mías sus posibles razones, y solo encuentro una que, en principio, me parece compatible con sus intereses científicos.
No cabe duda que todo el proceso de desarrollo del embrión humano en sus primeros momentos es escasamente conocido, y que, por supuesto, el ir desentrañando las claves, tanto genéticas como bioquímicas del mismo, es una apasionante desafío para la investigación biomédica, a la vez que una potencial fuente de conocimiento para posibles aplicaciones terapéuticas. Por ello, crear embriones humanos para ser utilizados como material de investigación constituye una gran herramienta de trabajo. Consecuentemente, existen investigadores que, al considerar al embrión humano como un medio, si no indispensable, al menos útil, para su investigación defienden con entusiasmo la necesidad de crearlos.
Establecido esto conviene reflexionar sobre tres puntos: ¿es ésta la única posibilidad para abordar dicha investigación? ¿Es ético hacerlo? ¿Es la utilización del embrión humano el único camino para poder tratar determinadas enfermedades, como Parkinson, Alzheimer o diabetes? ¿0 dicho de otro modo, no se estará utilizando esta posibilidad terapéutica, y el natural interés de los pacientes porque se encuentren nuevas posibilidades curativas a sus dolencias, para abrir una puerta a la utilización de embriones humanos como material de experimentación?
Con respecto al primer punto, estimo que, como en cualquier otra área médica, antes de empezar con la experimentación humana, hay que utilizar la vía animal. Sin duda, utilizando embriones animales y células madre de ellos obtenidas, se podría seguir profundizando en las claves genéticas y bioquímicas del desarrollo humano en sus primeros días de vida, e incluso en los procesos de anidación del embrión, lo que podría aportar nuevas luces para la solución de problemas reproductivos de muchas parejas. Pero cuando haya que pasar a la investigación con seres humanos, habrá que hacerlo con todas las salvaguardias éticas que la dignidad de un embrión humano requiere.
Con respecto al segundo punto, que enlaza con el final del anterior, la eticidad de utilizar embriones humanos para tales experiencias radica en el carácter humano o no de ese embrión de pocos días. Sin duda, éste es el punto crucial. Yo creo que hay pocos investigadores que duden de que de ese ente biológico que es el ser humano unicelular, se deriva, por un proceso sin solución de continuidad, y regido genética y bioquímicamente por sí mismo, un ser humano adulto. Naturalmente si se le permite vivir. Ante esta afirmación no parece fácil desposeer a ese ente biológico primigenio del carácter de ser humano, aunque esté en su primera etapa de desarrollo. Otra cosa es, que por intereses no siempre loables, se le quiera privar de ese carácter. Pero profundizar en esto, requeriría, al menos, otra colaboración específica.
Con respecto al tercer punto, ¿son las células madre embrionarias humanas el único camino para la medicina regenerativa y reparadora?. Rotundamente no. Existen diversas alternativas. Pero, sin duda, la más atractiva es la utilización de células madre adultas, sobre cuya plasticidad y posibilidades clínicas abundan recientes y espectaculares hallazgos, que las presentan como un material óptimo para tal fin. Incluso, en algunos campos, como puede ser el de la diabetes, se piensa que pueden ser una posibilidad más real que la utilización de células madre embrionarias.
Por ello, y paso a la última pregunta que me hacía, estoy convencido que, en muchas ocasiones, el poner como justificación de la ineludible necesidad de utilizar células madre embrionarias humanas para tratar determinadas enfermedades, y el presentarlo así a los enfermos que las padecen, no es sino una inaceptable excusa que trata de apoyarse sobre los sentimientos y necesidades de esos pacientes, para así, abrir una puerta a la utilización de embriones humanos, con fines experimentales. Sino es ésta la razón última que mueve a muchos investigadores a defender con tanta fuerza el uso de las células madre embrionarias humanas, difícilmente puede existir otra. Y en este sentido habría que añadir que, aunque siempre hay que respetar la libertad de investigación, nunca habrá que hacerlo a costa de cercenar la libertad de un ser humano, especialmente cuando de lo que se le priva es de la libertad de vivir.
2. Células Madre de personas centenarias.
Es sabido el interés que actualmente tiene buscar fuentes de células madre que puedan ser utilizadas en la medicina regenerativa y reparadora. Sucintamente se puede decir que las células madre pueden ser embrionarias o adultas y también obtenidas de la sangre de cordón umbilical, que tienen una condición prácticamente intermedia entre ambas. Además están las células iPS, que se obtienen por reprogramación de células adultas y que muestran una condición biológica similar a las células madre embrionarias.
Pues bien, ahora se plantea la posibilidad de que las células madre de personas centenarias puedan tener unas particulares condiciones biológicas que las haga especialmente útiles para regenerar tejidos lesionados.
Aproximadamente entre 10 y 20 personas por cada 100.000 alcanzan la condición de centenarias. Los habitantes de Okinawa muestran el mayor porcentaje de centenarios, 50 por 100.000 habitantes.
Como se ha comentado, los autores del artículo en cuestión sugieren que con el inusual grupo de personas centenarias se podía plantear un estudio científico para analizar las condiciones biológicas de sus células madre, afirmando que las células madre de estas personas deberían ser estudiadas con la misma intensidad con la que se estudian las células madre embrionarias o las iPS o cualquier otro tipo de células madre, para tratar de determinar su potencial desarrollo, el contenido de mutaciones genéticas, la longitud de sus telómeros (componentes del extremo libre de los cromosomas lineales celulares, que al parecer juegan un papel fundamental en el envejecimiento celular) y de los marcadores propios de las células madre. Así mismo deberían ser escaneados sus genomas para detectar la proporción que tienen de genes que es sabido afectan a la longevidad, como es el FOX03A, así como las interacciones entre los distintos genes.
Estos conocimientos podrían aumentar nuestro conocimientos sobre los límites de edad de la vida humana e incluso descubrir una nueva fuente de células madre utilizable para aplicaciones terapéuticas.
3. Diferencias entre las células madre embrionarias y las células iPS.
Durantes los últimos años se ha suscitado una viva polémica entre los investigadores expertos en el área de las células madre sobre si las células madre embrionarias son biológicamente iguales a las células iPS, que como se sabe son obtenidas por reprogramación de células adultas, generalmente de fibroblastos de piel. En este sentido, es conocido que las células iPS se dividen más lentamente y son menos robustas que las células madre embrionarias.
En relación con ello, el pasado mes de marzo, Su-Chung Zhang y colaboradores, de la Universidad de Winsconsin, en Madison, compararon la posibilidad de ambos grupos de células para derivarse a células neuronales humanas, comprobando que las células iPS lo hacían con menor eficiencia que las células madre embrionarias (B-Y. Hu et al. ProcNatl Acad ScUSA 107, 4335-4340; 2010). Así mismo, Chin y colaboradores encontraron objetivas diferencias en la expresión génica de ambos tipos celulares (M.H. Chin et al. Cell Stem Cell 5, 111-123; 2009). Sin embargo, dado que las células madre embrionarias e iPS casi siempre se obtenían de tejidos diferentes, esto dificultaba mucho la comparación biológica de ambos tipos celulares.
Ahora, y según se comenta en un artículo de Nature, publicado el pasado mes de abril, (464; 663, 2010), parece que ha podido ser descubierta alguna de las razones sobre las diferencias genéticas encontradas entre las células madre embrionarias y las células iPS, cuando esto es valorado en ratones. Si estos hallazgos se confirmaran en humanos podrían contribuir a ayudar a los clínicos para seleccionar las células iPS más adecuadas para la finalidad terapéutica que deseen alcanzar.
En efecto, Konrad Hochedlinger y su equipo, del “Massachussetts General Hospital”, presentaron una comunicación en una reunión de la Academia de Ciencias de Nueva York, que se celebró el pasado 23 de marzo, en la que manifiestan que han conseguido derivar células iPS y células madre embrionarias con idéntico DNA. Sin embargo, como ya viene ocurriendo en otros casos, las células iPS obtenidas eran menos eficientes que las embrionarias para incorporarse en embriones de ratón y producir animales quiméricos.
Para demostrar lo por ellos comunicado, realizan una imaginativa experiencia incorporando ambos tipos de células, madre embrionarias e iPS, a embriones de ratones de diferente color. Cuando los ratones se desarrollaban, el color de su pelaje revelaba la cantidad de células madre que habían contribuido a formar este tejido.
Por otro lado, cuando comparan la expresión del genoma entre los dos tipos de células encuentran un pequeño aumento del tamaño del DNA en la rama larga del cromosoma 12, lo que conlleva una diferente actividad génica. En esta región del ADN, dos genes y un conjunto de micro RNAs, fueron consistentemente activados en las células madre embrionarias y sin embargo silenciados en las células iPS, con independencia de que las células iPS fueran obtenidas de piel, cerebro, sangre u otros tejidos. Aunque la función de estos genes es desconocida esta región está usualmente silenciada en las células espermáticas de los ratones y activada en otro tipo de células, por lo que la reprogramación podría remedar este proceso de silenciación.
Este hecho podría dar luz a la identificación de las diferencias que pueden existir entre las células madre embrionarias y las iPS, ya que éstas últimas podrían ser portadoras de secuencias silenciadas que las hacen menos efectivas que las células madre embrionarias.
Sin embargo, esto, que experimentalmente es muy interesante, podría no tener mucha importancia en relación con la posibilidad de derivar tejidos de las células iPS, pues como Matthias Stadtfeld, uno de los autores del trabajo manifiesta, esta diferencia podría no influir en la obtención de tejidos en los cuales los genes afectados no juegan un determinado papel.
En conclusión, y según Elie Dolgin, autor de la nota de Nature que estamos comentando, los hallazgos encontrados en ratones no siempre se pueden aplicar a humanos, aunque podrían contribuir a identificar qué células iPS no deben ser utilizadas y cuales pueden ser las mejores para producir los tejidos que se desean; por ello, el equipo de Hochedlinger, ha comenzado a realizarse estas experiencias con células madre e iPS humanas, para comprobar si encuentran similares alteraciones a las encontradas en ratones.
Justo Aznar
6.1.2 Aplicaciones terapeuticas y experimentales. Aspectos técnicos. Efectos secundarios.
1. Utilidad terapéutica de las células madre embrionarias humanas
No cabe duda la gran importancia que la terapia celular tiene en el momento actual, y sobretodo que puede tener en los próximos años. Pero existen dificultades objetivas para poder utilizarla. La primera de ellas es no poder disponer del suficiente número de células compatibles con las del paciente que necesita el transplante, la segunda es el rechazo inmunológico que las células transplantadas pueden desencadenar, y la tercera la posibilidad de que se desarrollen tumores en el huésped.
Con respecto al rechazo inmunológico, como es sabido, se debe a que el paciente percibe que las células que se le transplantan, probablemente obtenidas de embriones humanos sobrantes de la fecundación in vitro, son elementos extraños a su propio cuerpo y consecuentemente intenta destruirlas. Por tanto, un paso importante para poder utilizar las células madre embrionarias humanas para transplante celular, es tratar de eliminar o reducir sustancialmente la respuesta inmunógena del paciente. Ello se puede lograr desactivando su sistema inmune por medio de terapia inmunosupresora, pero esta práctica puede ocasionar objetivos problemas médicos, por lo que debe ser evitada en la medida de lo posible.
Otra posibilidad es reducir los efectos de la reacción inmune utilizando células compatibles con el sistema inmunológico del paciente que las va a recibir. Esto se podría lograr disponiendo de un banco universal de células madre embrionarias humanas en el que se pudieran encontrar células con un perfil inmunológico compatible con el del enfermo. Pero esta solución requeriría, para ser útil, un número tal de líneas celulares que por el momento la hacen inasequible. De todas formas, aún así no sería posible eliminar totalmente la reacción inmune, aunque sí lentificarla, por lo que en este caso también habría que utilizar la terapia inmunosupresora en el paciente que recibe el transplante celular.
¿Pero existe alguna otra solución para reducir la reacción inmunológica derivada del transplante celular? Se han propuesto varias. La primera es tratar las células que se van a transplantar con terapia génica para intentar eliminar o reducir su capacidad inmunógena. Esto se puede conseguir limitando la expresión de los complejos I y II de histocompatibilidad, para evitar que las células trasplantadas puedan ser detectadas por el sistema inmune del paciente receptor. Sin embargo, esta posibilidad es de inciertos resultados, además de ser la terapia génica una práctica dificultosa y consecuentemente no fácil de aplicar en todos los casos. Por otro lado, no se sabe si sería médicamente prudente reducir todo el potencial inmunológica de las células que se van a transplantar, de forma que el paciente no sea capaz de detectarlas.
Otra posibilidad sería “educar” el sistema inmunológico del paciente para que fuera capaz de tolerar las células que se le transplantan. Para ello se puede utilizar el quimerismo hematopoyético, que, como es sabido, consiste en reducir la capacidad de respuesta del sistema inmune del paciente transplantándole células madre sanguíneas de otro donante un poco antes de llevar a cabo el transplante de las células derivadas de las células madre embrionarias humanas. En teoría lo que se estaría intentando es conseguir eliminar o reducir la capacidad de respuesta de los linfocitos T del paciente, ya que estos, como es sabido, son los encargados de generar sustancias tóxicas que van a propiciar la destrucción de las células transplantadas.
Pero esta práctica tiene una dificultad negativa grave y es que puede favorecer que se induzca la “enfermedad de injerto contra el huésped”, la cual, como se sabe, se debe a que los linfocitos T que se pueden transplantar al donante son capaces de atacarlo, al considerarlo un cuerpo extraño, reacción ésta de graves consecuencias, que incluso puede llegar a producir la muerte.
Por todo ello, sin duda, el mejor método para prevenir el rechazo inmunológico es utilizar células para el transplante que sean inmunológicamente compatibles con las del receptor. Esto sería igual que transplantar órganos entre hermanos gemelos, que, como es sabido, en la mayoría de los casos no inducen respuesta inmunológica alguna. Ello requeriría crear líneas celulares genéticamente idénticas a las del receptor, y esto, hoy día, solamente se puede conseguir generando embriones clónicos del paciente, utilizando la transferencia nuclear somática, la comúnmente denominada clonación terapéutica.
Los anteriores comentarios se fundan en un informe presentado al Parlamento británico por Lyle Armstrong, de la Universidad de Newcastle, para apoyar la legalización de la hibridación entre hombre y animal, es decir, la activación de óvulos de vaca u otro mamífero, con células somáticas adultas humanas y ello porque para utilizar la transferencia nuclear somática, que según él sería la solución idónea para producir líneas celulares inmunocompatibles con el enfermo que las necesita, se precisarían tantos ovocitos de mujer, que en la práctica esta posibilidad teórica no sería viable.
Por ello, los comentarios de Lyle Armstrong sobre la gran dificultad para utilizar, de cara a la medicina regenerativa y reparadora, células madre embrionarias humanas obtenidas de embriones sobrantes de fecundación in vitro, nos parecen de extraordinario interés, por proceder de un investigador que no tiene reparos éticos para utilizar embriones humanos para sus trabajos experimentales, hasta el punto que es, como anteriormente se ha comentado, uno de los propulsores de la hibridación hombre-animal.
Lástima que cuando Lyle Armstrong elaboró su informe para el Parlamento británico, en julio de 2007, no se hubieran publicado ya los trabajos de Yamanaka y Thomson sobre la reprogramación de células somáticas adultas para obtener células pluripotenciales inducidas, las denominadas células iPS, pues si así hubiera sido, podría haber sabido que, no solamente las células derivadas de las células madre embrionarias humanas obtenidas de embriones sobrantes de fecundación in vitro, no son las idóneas para la terapia celular, aunque fueran tratadas para reducir su capacidad inmunógena, sino que tampoco lo son las por él propuestas, derivadas de cíbridos obtenidos en el laboratorio, pues las células iPS, son técnicamente más fáciles de conseguir, se obtienen por procedimientos más económicos y su generación no conlleva ninguna dificultad ética, es decir, son las idóneas, por lo que las células madre embrionarias humanas, a mi juicio, serán en los próximos años un material biológico olvidado en los laboratorios de investigación biomédica (Justo Aznar. Diario Médico, 17-VII-2008)
2. Fracaso del uso clínico de las células madre embrionarias.
Cinco años después de que California destinara un presupuesto de 3.000 millones de dólares a la investigación con células madre embrionarias no ha habido aún ninguna terapia y los progresos son muy pequeños. De ahí que los defensores de esta técnica estén volviéndose hacia la investigación a la que antaño se opusieran.
La Proposición 71 de California tenía la intención de contrarrestar con esos 3.000 millones de dólares la política restrictiva de los Institutos Nacionales de Salud en relación con la financiación de la investigación con células madre embrionarias humanas. Los partidarios de la Iniciativa de Terapias e Investigación con Células Madre de California, aprobada en 2004, mantenían la esperanza de inminentes milagros médicos sólo frenados por la política del presidente Bush de no permitir la financiación federal de investigaciones con células embrionarias (ESC) más allá de las líneas celulares existentes y que implicó la destrucción de embriones creados para tal fin.
Cinco años más tarde, las ESC no han cumplido las expectativas y los partidarios de la Proposición 71 empiezan a admitir el fracaso. El Instituto de Medicina Regenerativa de California, la agencia estatal creada, como algunos decían, para restablecer la ciencia al lugar que le corresponde, está desviando fondos para las ESC al ámbito que ha producido terapias y tratamientos efectivos: la investigación con células madre adultas. No sólo ha tratado a personas reales, con resultados reales, sino que además no tiene la controversia moral de las ESC.
Esto puede ser interpretado como un cebo clásico, un intento de arrebatar el éxito de las fauces del fracaso y el mérito de los descubrimientos y avances logrados por la investigación una vez que los partidarios de la Proposición 71 han sido caballerosamente desacreditados. Cuando se necesitaba financiación se utilizó la frase «las células madre embrionarias». Cuando se discutieron los progresos reales, la palabra «embrionario» se eliminó porque las ESC nunca salieron del laboratorio.
La Proposición 71 tenía una vigencia de diez años y en 2008, cuando las terapias milagrosas parecían cada vez más improbables, se contrató un director de la agencia con un buen historial de traslación del laboratorio a la clínica. “Si estuvimos diez años y no hallamos ningún tratamiento clínico, fue un fracaso” dice el director del instituto, Alan Trounson, pionero australiano de las células madre. «Tenemos que demostrar que estamos iniciando una nueva revolución en la medicina general».
El instituto está tratando de hacer eso financiando la investigación con células madre adultas. El pasado octubre repartió unos 230 millones de dólares a 14 equipos de investigación; sólo cuatro de los proyectos implican células madre embrionarias.
Entre los destinatarios hay un grupo de la Universidad de California y el Hospital Infantil de Los Ángeles que espera ayudar a los pacientes con anemia falciforme mediante la modificación genética de sus células hematopoyéticas para que produzcan eritrocitos sanos. Y un equipo del Hospital Cedars-Sinai usará su subvención para investigar la regeneración cardiaca con células madre autólogas del paciente.
Bernadine Healy, director de los Institutos Nacionales de Salud en la época de Bush, escribió en U. S. News & Worid Report que «las células madre embrionarias, una vez analizadas para el Alzheimer, el Parkinson y la diabetes, están obsoletas».
Incluso pueden ser peligrosas. Son difíciles de controlar, de reconvertir al tipo específico de tejido deseado, y, a diferencia de las células madre adultas extraídas del propio paciente, requieren el uso de fármacos inmunosupresores. Y el auge cada vez mayor de las células pluripotentes inducidas (iPS) está relegando aún más a las embrionarias (investors.com. Traducido y publicado por DM, 20-I-2010).
6.1.3 Alternativas para la obtención de células madre similares a las embrionarias. Partenogénesis. Reprogramación de células adultas diferenciadas. Aplicaciones clínicas.
1. ¿Es posible conseguir células madre embrionarias humanas sin tener que destruir al embrión del cual se obtienen?
El problema ético fundamental para poder utilizar células madre embrionarias humanas es que hay que destruir al embrión del cual se obtienen. Esto hace que cualquier experiencia que se pueda realizar con ellas merezca una valoración ética negativa. Pero como estas experiencias pueden ser, desde un punto de vista experimental importantes, se están intentando buscar alternativas para poder disponer de dichas células sin tener que destruir los embriones humanos que las donan.
En realidad, la única posibilidad que no tendría dificultad ética para conseguir células madre embrionarias, sería que estas células pudieran extraerse de embriones humanos generados naturalmente, pero sin tener que destruirlos. En este caso se podría tratar éticamente el tema como se trata el de la donación de órganos por parte de donante vivo, tema que, sometido a las cautelas éticas más elementales, sería moralmente aceptable. Pero esta posibilidad es, por el momento, técnica y éticamente inviable.
Desde un punto de vista experimental son varias las soluciones técnicas que se han propuesto para conseguir células madre embrionarias sin tener que destruir a los embriones de los que se obtienen y que podrían resumirse en las cuatro sugeridas por el Consejo de Bioética que asesora al gobierno de Estados Unidos (Provida Press, www.provida.es/valencia; nº 199, septiembre 2005): a) obtenerlas de embriones congelados, y posteriormente descongelados, sobrantes de técnicas de fecundación in vitro, a los que se considera técnicamente muertos pero que aun pudieran conservar células vivas útiles para experimentaciones biomédicas; b) extraerlas de un embrión en fase muy temprana de su desarrollo, lo que podría evitar su destrucción; c) crear híbridos no embrionarios, pero a partir de los cuales se pudieran obtener células madre y d) reprogramar células adultas hasta el estado de indeferenciación genómica propia de las células embrionarias para de ellas poder obtener las correspondientes líneas celulares. Las tres primeras soluciones pueden plantear dificultades éticas importantes, y las cuatro objetivos problemas técnicos para que realmente puedan constituir en la actualidad una posibilidad objetiva para obtener las correspondientes células madre. De todas formas, lo que parece indudable es que está empezando a entreabrir una puerta para solucionar el problema de la consecución de células madres embrionarias humanas por procedimientos éticamente válidos, aunque dicha posibilidad hay que valorarla con todas las cautelas de una investigación biomédica incipiente.
Antes de seguir adelante conviene remarcar que, desde un punto de vista ético, las tres primeras presentan una importante dificultad moral derivada del hecho de que los embriones a utilizar, sean destruidos o no, tienen que ser generados por fecundación in vitro, técnica que en si misma conlleva objetivas dificultades morales. Sin embargo, en la cuarta solución se obviaría este problema.
Entrando ya a analizar cada una de las cuatro soluciones propuestas por el Consejo de Bioética estadounidense, la primera, como se ha comentado era obtenerlas a partir de embriones descongelados muertos. Esto se puede conseguir utilizando embriones sobrantes de fecundación in vitro, de los que actualmente están congelados, más de un millón y medio en todo el mundo. Sin embargo, por el momento existen indudables dificultades técnicas para poder obtener y cultivar estas células en adecuadas condiciones de uso (Provida-Press, www.provida.es/valencia; nº 191, mayo 2005).
La segunda posibilidad es obtenerlas de embriones de menos de 16 células, generados por fecundación in vitro, lo que se puede conseguir sin tener que destruirlos, ya que estos embriones, después de extraerles la célula a partir de la cual se pueden derivar las células madre, podrían ser implantados (Provida-Press, www.provida.esvalencia; nº 181, enero 2004). Esto tiene, además de la ya comentada dificultad moral de que los embriones deberían ser generados por fecundación in vitro, y la dificultad humana de que es muy improbable que una pareja que tenga problemas de infertilidad y que desee tener un hijo, por lo que acude a la fecundación in vitro, acceda a que el embrión generado sea manipulado, con los riesgos que esto presupone para dicho embrión. Por tanto, no parece que esta posibilidad, por el momento, sea factible. Además, el uso de las células así obtenidas, por proceder de otro individuo distinto al que se le va a practicar el trasplante celular, conllevaría, sin duda, problemas de rechazo similarmente a lo que ocurre con los trasplantes en los que un paciente recibe el órgano de otra persona distinta.
La tercera posibilidad, que ahora se acaba de abrir para obtener células madres embrionarias, es conseguirlas a partir de células madres de tejidos adultos, que tras fusionarlas con células madre embrionarias, pueden llevarse a un estado de indiferenciación genómica similar al embrionario. Pero como estas últimas células, las embrionarias se tienen que obtener de embriones humanos que hay que destruir, su valoración ética es así mismo negativa.
A nuestro juicio, la única posibilidad real para conseguir células similares a las embrionarias, sin tener que destruir un embrión humano, sería «rejuvenecer» células madre de tejidos adultos de la persona que debe recibir el trasplante celular para, tras reprogramar su genoma, obtener de ella las correspondientes líneas celulares, pero esto, por el momento es aún técnicamente imposible.
Según comenta Maureen L. Condic, de la Universidad Utha, en Estados Unidos (First Tnings, 155; 12,2005), parece que se puede abrir una nueva posibilidad de generar entidades biológicas no embrionarias que pudieran servir como fuente de células madres a través de un proceso conocido como Transferencia Nuclear Alterada (ANT). A grandes rasgos esta metódica implica tres escalones. Primero, se toma una célula adulta del paciente que requiere el trasplante celular, y se altera su ADN para dirigir la expresión genética de su núcleo hacía el objetivo que se persigue. Después, este núcleo alterado se fusiona con un ovocito enucleado, lo que da lugar a una nueva célula, que no es ya ni el ovocito originario ni la célula adulta alterada, sino un híbrido que exhibe las propiedades génicas programadas en el núcleo de la célula adulta. Finalmente, la célula ANT tras estimularla adecuadamente puede producir células madre que serían genéticamente idénticas a las del paciente del que se tomó la célula adulta original, células que podrían usarse, tanto para investigaciones biomédicas en general como, para tratar al paciente que donó la célula somática adulta.
Sin embargo, este método, además de grandes incertidumbres biológicas, puede tener también definidas objeciones morales. En efecto, aunque la entidad biológica generada produce una desorganizada colección de células madre, es posible que esto se consiga después de un periodo en el que ese ente biológico podría haber tenido una etapa de desarrollo embrionario normal, circunstancia que esta experimentalmente sin comprobar. Por ello, es difícil conocer con certeza si una entidad ANT ha sido o no un embrión humano en algún momento de su evolución biológica.
Para salvar este inconveniente, la propia profesora Condic, comenta otra posibilidad recientemente propuesta que combina la ANT con la reprogramación del núcleo adulto para llevarlo a una situación de indiferenciación similar a la que tiene una célula embrionaria. Esta célula reprogramada se introduce en el ovocito enucleado, por un mecanismo que se ha venido en denominar Transferencia Nuclear Alterada-Reprogramación Asistida del Ovocito (ANT-OAR). En contraste con la ANT, que implica la modificación de la información genética para prevenir la formación de un embrión, en la ANT–OAR se instruye activamente al núcleo adulto para que llegue directamente a un estado genómico similar al de célula madre embrionaria sin pasar por ningún estadio de desarrollo previo. Así se evita la cuestión de si se ha originado o no en algún momento un embrión.
Un aspecto biológico fundamental de la ANT-OAR, es que utiliza la capacidad del citoplasma del ovocito al que se transfiere el núcleo de la célula adulta, para facilitar la reprogramación de dicha célula, pues es sabido que el genoma nuclear de las células adultas se puede llevar hacía un estado de indiferenciación similar al de las células embrionarias y a esto pueden contribuir factores presentes en el citoplasma de los ovocitos. La célula así producida debería tener todas las propiedades positivas de una célula madre pluripotente, así como todas las restricciones en su posibilidad de desarrollarse hacía un embrión que exhiben normalmente éstas células. La célula ANT-OAR no requeriría ningún tipo de desarrollo embrionario para producir células madre, es decir no cabría la posibilidad de que en algún momento del proceso técnico se pudiera haber formado un embrión que después hubiera que destruir, sino que únicamente la célula madre original se dividiría para generar otras células idénticas. Por este mecanismo se produciría un tipo de células que serían semejantes a las células pluripotentes, tanto en sus propiedades moleculares, como en su comportamiento biológico y en su potencial de desarrollo. Por tanto, el tipo de célula producido sería idóneo para el trasplante celular, ya que se trataría de una célula madre pluripotente con la misma información genética que la del paciente adulto de la que procede. Por todo ello, parece que, en principio, podría éste ser un sistema éticamente correcto y científicamente válido para obtener células pluripotentes, que a la vez pudiera satisfacer las exigencias científicas sin comprometer las convicciones morales de los que quieren investigar sin tener que destruir embriones humanos, aunque nos parece que todavía faltan amplios estudios experimentales para que esta hipotética posibilidad sea biológicamente factible.
De todas formas, en el mundo de las cosas reales, el debate aquí suscitado parece un tanto irrelevante, pues a la gran mayoría de los investigadores que trabajan en este campo no les preocupa cual pueda ser el origen de las células que utilizan, lo único que exigen es que sean de buena calidad, y esto, de momento, lo pueden conseguir por el simple procedimiento de comprarlas.
2. Células madre embrionarias. Posibilidad de obtenerlas sin tener que destruir al embrión del cual se extrae.
La posibilidad de poder obtener células madre embrionarias sin tener que destruir al embrión del cual se extraen, es un tema biológico y ético que está suscitando inusitado interés entre los estudiosos de estos problemas.
A él nos hemos referido en varias ocasiones en Provida Press (nº 181,191,199 y 207), pero nos parece que puede ser útil para nuestros lectores refundir y actualizar toda esta documentación en un único informe.
El problema ético fundamental para poder utilizar células madre embrionarias humanas es que hay que destruir al embrión del cual se obtienen (Journal Clinical Investigation 114; 1184, 2004). Esto hace que cualquier experiencia que se pueda realizar con ellas merezca una valoración ética negativa. Pero como estas experiencias pueden ser, desde un punto de vista biomédico importantes, se está intentando buscar alternativas para poder disponer de dichas células sin tener que destruir los embriones humanos que las donan.
En realidad, la única posibilidad que no tendría dificultad ética alguna para conseguir células madre embrionarias, sería que dichas células pudieran extraerse de embriones humanos generados por vía natural, pero sin tener que destruirlos. En este caso se podría tratar éticamente el tema como se trata el de la donación de órganos por parte de donante vivo, tema que, sometido a las cautelas éticas más elementales, sería moralmente aceptable. Pero esta posibilidad es técnicamente inviable.
Desde un punto de vista experimental son varias las posibilidades que se han propuesto para conseguir células madre embrionarias sin tener que destruir a los embriones de los que se obtienen, que podrían resumirse en las siguientes: a) obtenerlas de embriones congelados, y posteriormente descongelados, sobrantes de técnicas de fecundación in vitro, a los que se considerara técnicamente muertos, pero que aun pudieran conservar células vivas útiles para experimentaciones biomédicas; b) extraerlas de un embrión en fase muy temprana de su desarrollo, menos de 16 células, lo que no requeriría la destrucción del embrión que las dona; c) crear estructuras biológicas no embrionarias, por transferencia nuclear somática, a partir de material cromosómico genéticamente modificado obtenido de células somáticas adultas, de las cuales se pudieran obtener las correspondientes células madre; d) reprogramar células somáticas adultas fusionándolas con células madre embrionarias; e) obtenerlas de embriones aneuploides y f) reprogramar directamente células somáticas adultas hasta el estado de indeferenciación genómica propia de las células embrionarias pluripotenciales, para de ellas poder obtener las correspondientes líneas celulares.
Las cuatro primeras soluciones pueden plantear sustanciales dificultades éticas y todas ellas problemas técnicos de importancia suficiente para que realmente puedan constituir, en la actualidad, una posibilidad objetiva para obtener las correspondientes células madre. De todas formas, lo que parece indudable es que se está empezando a entreabrir una puerta para solucionar el problema de la consecución de células madres embrionarias humanas por procedimientos éticamente válidos, aunque dicha posibilidad, en cualquiera de sus variantes, hay que valorarla con todas las cautelas de una investigación biomédica incipiente.
Antes de seguir adelante conviene sin embargo remarcar que, desde un punto de vista ético, las soluciones a), b) y d) presentan una importante dificultad moral añadida, derivada del hecho de que los embriones a utilizar, sean destruidos o no, tienen que ser generados por fecundación in vitro, técnica que en si misma conlleva objetivas dificultades morales.
Entrando ya a analizar cada una de las seis soluciones anteriormente apuntadas, la primera era obtener las células madre embrionarias a partir de embriones descongelados muertos. Esto se puede conseguir utilizando embriones congelados sobrantes de fecundación in vitro, de los que actualmente hay más de un millón y medio en todo el mundo.
En este caso se estaría ante una situación similar a la obtención de órganos de cadáveres humanos para transplantes. Sin embargo, entre ambos casos existe una diferencia técnica sustancial, cómo determinar la muerte del ser humano adulto o del embrión utilizados.
En el primer caso, en el del ser humano adulto, se admite que la muerte del cerebro es legalmente equivalente a la muerte del individuo, por lo que cuando aquella ocurre, determinada según los procedimientos técnicos actualmente existentes para ello (Neurology; 45, 1912, 1995), se puede considerar a aquel individuo como un cadáver y por tanto podría ser un donante legal de sus órganos. Pero cuando nos referimos al embrión, establecer su muerte es más dificultoso, al no poder utilizarse el criterio neurológico, pues como es sabido, en ese momento evolutivo del embrión aún no se ha desarrollado el sistema nervioso. Por tanto, habrá que utilizar otros parámetros.
Tratando de certificar si un embrión descongelado de 4 a 8 células, que es el momento evolutivo en el que los embriones sobrantes de fecundación in vitro suelen congelarse, está muerto, Landry y Zucker (Journal Clinical Investigation 114; 1184, 2004), proponen seguir los siguientes criterios: los embriones congelados que no se dividen a las 24 horas de su congelación, tras el subsiguiente caldeamiento, son desechados para fines reproductivos por considerarlos inviables. Estos embriones deberán ser observados con intervalos de pocas horas, durante las 24 siguientes. Según los autores se puede razonablemente concluir que los embriones que no se han dividido en este periodo de tiempo, ya nos se dividirán más, por lo que se les puede considerar orgánicamente muertos. Además en estos embriones se podrá determinar si expresan marcadores celulares que indiquen que se ha producido una parada del crecimiento celular. De todas formas estos marcadores de muerte celular aún no son bien conocidos, pero cuando estén bien establecidos será otra posibilidad más para determinar que un embrión está muerto. A estos embriones muertos se les podrían extraer las células hipotéticamente vivas para experimentaciones biomédicas.
Pero, a nuestro juicio son muchas las preguntas que todavía quedan por responder antes de concluir que se ha encontrado una solución éticamente correcta, científicamente válida y socialmente adecuada, para la obtención de células madre a partir de embriones humanos muertos. Entre ellas las siguientes: a) ¿es en el momento actual científicamente posible determinar que un embrión está verdaderamente muerto, pero que conserva algunas de sus células (blastomeros) vivas?; b) ¿en caso de que así sea, existen garantías científicas de que dichas células serán realmente útiles para iniciar costosas y difíciles investigaciones biomédicas?; c) ¿aceptarán los científicos estas células para sus experiencias o darán preferencia a las generadas a partir de líneas celulares de garantía técnica reconocida?; d) otro aspecto importante a considerar es que en todas las experiencias a que nos estamos refiriendo se parte de embriones de 4 a 8 células, pues, como ya se ha comentado, este estado de división celular suelen tener los embriones sobrantes de fecundación in vitro; pero dado que es sabido que las células embrionarias útiles para obtener células madre se consiguen de la masa granulosa interna de los blastocistos, es decir cuando el embrión tiene entre 64 y 200 células aproximadamente, difícilmente puede servir las células de un embrión humano de 4 a 6 células madre, pues éstas no son adecuadas, por lo que habrá que cultivarlo hasta la fase de blastocisto, procedimiento que indudablemente conlleva la revitalización del embrión, por lo que las células embrionarias serán ineludiblemente obtenidas de un embrión vivo que hay que destruir.
Estas y otras preguntas, son las que habrá que responder antes de proponer como éticamente correcto y científicamente válido el uso de células embrionarias humanas obtenidas de embriones muertos, para experimentaciones biomédicas.
Pero además, en caso de que se pudieran obtener células vivas de embriones descongelados muertos, su uso aún podría presentar objetivas incertidumbres biológicas (Lancet 364; 115, 2004), al ser obtenidas a partir de embriones que, indudablemente, son de baja calidad, pues no hay que olvidar que los embriones que se congelan son los desechados tras la primera tentativa de implantación. Por ello, no se puede asegurar que estas células tengan la misma calidad que tienen las obtenidas a partir de embriones frescos, por lo que no se sabe si los investigadores que trabajan en este campo estarían dispuestos a iniciar costosas y difíciles experiencias biomédicas a partir de un material celular de dudosa calidad, cuando hoy día pueden adquirir en el mercado líneas celulares de absoluta garantía. En este sentido, uno de los miembros del Consejo de Bioética que asesora al Gobierno norteamericano, la doctora Janet D Rowley, manifestaba recientemente grandes dudas sobre la posibilidad de utilizar células madre embrionarias obtenidas a partir de embriones muertos, y en la misma dirección, un investigador español que trabaja en este campo, el doctor Carlos Simón (Provida Press nº 191, www.provida.es/valencia), manifestaba recientemente que no entendía que se utilicen embriones muertos de los que sobran de la fecundación in vitro, cuando se pueden usar embriones frescos generados por esta misma técnica, con el dato adicional de que los donantes puedan ser seleccionados entre los más válidos.
Una última dificultad, es que la eficiencia de esta técnica es muy baja, pues solamente un 3% de los embriones descongelados parece que pueden ser útiles para investigaciones biomédicas (Lancet 364; 115, 2004). Por ello, si actualmente se utilizaran todos los embriones congelados existentes en Estados Unidos, solamente se podrían conseguir 275 líneas celulares, número absolutamente insuficiente para las demandas de investigación de ese país.
Todo lo anterior parece indicar que el uso de embriones descongelados muertos no es una posibilidad adecuada para obtener células madre embrionarias.
La segunda posibilidad es obtenerlas de embriones de menos de 16 células, generados por fecundación in vitro, ya que en este caso las células madre se podrían conseguir sin tener que destruir al embrión que las dona, ya que estos embriones, después de extraerles la célula a partir de la cual se pueden derivar las células madre, podrían ser implantados. Esto ha sido conseguido por un equipo de investigadores del Instituto de Genética Reproductiva de Chicago, dirigido por el Dr. Verlinsky (Reproductive BioMedicine Online; htp:// www.rbmonline.com/Article 1558). Para ello, los autores extraen un blastómero (una célula que aún es totipotente) de un embrión de 4 días, es decir, de un embrión de 60 a 70 células, generado por fecundación in vitro, es decir de un embrión en fase de mórula, por lo que, en la mayor parte de las veces, la extracción de esta célula no conlleva la destrucción del embrión. Por tanto, las células se obtienen uno o dos días antes de que se constituya el blastocisto, embrión de 64 a 200 células, que es del que habitualmente se extraen las células para, tras cultivarlas, conseguir las células madre embrionarias. A partir de la célula así obtenida se pueden desarrollar las líneas celulares que se desean.
Si estas experiencias se confirmaran, y parece que existe una gran probabilidad de que así sea, se podrían obtener células madre embrionarias sin tener que destruir al embrión que las dona, por lo que se evitaría la principal dificultad ética para obtenerlas.
Pero esta técnica tiene, además de la ya comentada dificultad moral de que los embriones deben ser generados por fecundación in vitro, la dificultad humana de que es muy improbable que un a pareja que tenga problemas de infertilidad y que desee tener un hijo, por lo que acude a la fecundación in vitro, acceda a que el embrión generado sea manipulado, con los riesgos que esto presupone para dicho embrión. Por tanto, no parece que esta posibilidad, por el momento, sea factible. Además, el uso de las células así obtenidas, por proceder de otro individuo distinto al que se le va a practicar el trasplante celular, conllevaría, sin duda, problemas de rechazo similarmente a lo que ocurre con los trasplantes en los que un paciente recibe el órgano de otra persona distinta.
La tercera posibilidad, es conseguirlas a partir de estructuras biológicas no embrionarias, como pueden ser los cuerpos embrioides, que como se sabe son agregados de células embrionarias que pueden reproducir muchos de los procesos que ocurren en las primeras etapas del desarrollo embrionario (Blood 106; 150, 2005), creadas por transferencia nuclear somática alterada (ANT).
En efecto, parece que se puede abrir una nueva posibilidad de generar entidades biológicas no embrionarias que podrían servir como fuente de células madre por el sistema denominado ANT, propuesto por William B Hurlbut, de la Universidad de Stanford, en California. Según comenta Maureen L Condic (First Things 155; 12, 2005), esta metódica conlleva tres etapas, en la primera se toma una célula somática adulta del paciente que requiere el trasplante celular y se altera su ADN cromosómico para dirigir la expresión genética del núcleo hacia un objetivo biológico determinado, que en este caso, tiene como finalidad que el embrión creado no sea viable. Después, este núcleo alterado se fusiona con un ovocito enucleado, lo que da lugar a una nueva célula distinta del ovocito originario y de la célula adulta alterada, es decir, se produce un híbrido que exhibe las propiedades génicas programadas en el núcleo alterado en la célula somática adulta. Finalmente, la célula ANT, tras estimularla adecuadamente, puede desarrollarse hasta dar lugar a un blastocisto alterado que es incapaz de implantarse y del cual se podrían extraer las células madre que serían genéticamente idénticas a las del paciente del que se tomó la célula original, células que podrían usarse, tanto para investigaciones biomédicas en general, como terapéuticamente para tratar al paciente que donó la célula somática adulta.
Recientemente, la metódica ANT ha sido utilizado por A Meissner y R Jaenisch (Nature, 16 de octubre, 2005), este último, como se sabe, uno de los máximos expertos actuales en técnicas de clonación y experimentación con células madre. Pues bien, Meissener y Jaenisch proponen crear, utilizando ratones, blastocistos alterados a partir de un tipo de células somáticas adultas, los fibroblastos, cuyo material cromosómico se ha modificado para que no puedan expresar un gen el Cdx2, necesario para que el blastocisto pueda implantarse. Así pues, estos embriones serían prácticamente inviables al carecer de un trofoblasto funcionalmente activo, por lo que no podrían implantarse en el útero. Sin embargo, si que podrían ser fuente de células madre embrionarias pluripotenciales.
Sin embargo, el método ANT, además de tener todavía importantes incertidumbres biológicas, tiene también concretas objeciones morales. En efecto, aunque la entidad biológica generada puede producir un blastocisto alterado incapaz de implantarse en el útero, por el momento no es posible descartar que este ente embrionario en alguna etapa de su desarrollo no haya tenido las características de un embrión vivo, circunstancia ésta que por el momento es experimentalmente imposible de comprobar. En efecto, una cosa es que en un ser humano vivo no pueda implantarse y otra que previamente a la implantación no haya tenido en ningún momento el carácter biológico de embrión humano. Esta duda biológica hace que por el momento la ANT muestre también razonables objeciones éticas.
La cuarta posibilidad que ahora se acaba de abrir para obtener células madre embrionarias, es conseguirlas a partir de células madre de tejidos adultos que tras fusionarse con células madre embrionarias, pueden llevarse a un estado de indeferenciación genómica similar al embrionario.
En relación con ello, conviene recordar que para que la transferencia nuclear somática (clonación terapéutica), pueda utilizarse para la obtención de células madre embrionarias, el núcleo de la célula somática, antes de ser transferido al ovocito, debe reprogramarse hasta un estado cromosómico más indiferenciado, parecido al embrionario. Los mecanismos que rigen este proceso son todavía poco conocidos, pero se sabe que cuando el núcleo de la célula somática se inyecta en el óvulo enucleado, el citoplasma de dicho óvulo tiene capacidad para reprogramar el material cromosómica de la célula adulta (Nature 415; 1035, 2002), dando lugar a una célula con un estado de indiferenciación similar al de las células embrionarias pluripotentes, y con una estructura cromosómica similar a la de la célula somática que ha donado el núcleo. Además, como la estructura génica del núcleo de estas células, es prácticamente idéntica a la del donante, si dichas células son trasplantadas a éste, no sufrirán rechazo, por lo que podrían ser utilizadas para terapia celular. Esto es lo conseguido recientemente por W S Hwang (Science 308, 1777, 2005) al crear 11 líneas celulares a partir del material genético obtenido de células somáticas adultas de otros tantos pacientes.
Para poder obtener las mencionadas células embrionarias, posteriormente el cigoto generado hay que desarrollarlo hasta blastocisto, del cual se obtienen las células madre, que tras cultivarlas adecuadamente podrían ser útiles para investigaciones biomédicas, y para tratar enfermedades tan importantes como el Parkinson, Alzeheimer o diabetes de tipo 1.
Pues bien, una posibilidad de obtener células pluripotentes de tipo embrionario sin necesidad de tener que utilizar ovocitos humanos para que las células adultas se reprogramen a células pluripotentes, es la propuesta por Cowan y col (Science 309; 1369, 2005), quienes sugieren y después confirman, que si las células somáticas adultas se fusionan con células madre embrionarias, estas pueden ejercer un papel similar al que desarrolla el citoplasma del ovocito para conseguir la reprogramación del material cromosómico de las células somáticas adultas a células indiferenciadas de tipo pluripotente. Para conseguir esto, los autores, fusionan fibroblastos, un tipo de célula somática adulta, con células madre embrionarias, tras cultivar ambos tipos de células en un medio que facilita la fusión de sus membranas obtienen un híbrido dotado de un único núcleo. Pero como esta nueva célula procede de dos células, fibroblasto y célula madre embrionaria, con un núcleo diploide, la célula resultante tendrá el doble de dotación cromosómica de las células adultas normales, es decir, será una célula tetraploide con 92 cromosomas.
Las células tetraploides así obtenidas se comportan de forma muy similar a como lo hacen las células madre embrionarias pues tienen marcadores protéicos propios de dichas células; ofrecen el mismo carácter de “inmortalidad” (de hecho, en estas experiencias concretas, las células sufrieron más de 50 pases de cultivo); pueden diferenciarse en cuerpos embrioides, como hacen las células madre embrionarias y también desarrollar teratomas, pudiendo ambos, teratomas y cuerpos embrioides expresar actividad de las tres capas germinales (endodermo, mesodermo y ectodermo). Es decir, parece que las células madre embrionarias humanas, cuando se fusionan con células somáticas adultas, asimismo humanas, pueden reprogramar el núcleo de estas últimas, para transformarlas en células pluripotentes similares a las embrionarias, lo que ya se había conseguido experimentalmente utilizando ratones (Current Biology 11; 1553, 2001).
Los resultados aquí comentados sugieren que las células madre embrionarias probablemente contienen los factores de reprogramación nuclear necesarios para modificar el núcleo de las células somáticas adultas llevándolas a un estado de pluripotencialidad (Cell, DOUI 10.1016/j:cell.2005.08.023), por lo que podrían sustituir a las células madre embrionarias obtenidas de blastocistos generados por fecundación in vitro o por transferencia nuclear somática. Incluso, según M Azim Surani comenta en el mismo artículo de Cell anteriormente referido, es posible que las células madre embrionarias sean incluso más eficientes para reprogramar el material cromosómico de las células somáticas adultas que el propio citoplasma de los ovocitos.
Pero a pesar de estas esperanzadoras posibilidades, uno de los autores del grupo de Cowan, también firmante del trabajo, Kevin Eggan, según recoge un reciente editorial de la prestigiosa revista médica New England Journal of Medicine (353; 1646, 2005), manifiesta que ellos aún no han podido poner a punto una metodología para generar células que puedan reemplazar a las células madre embrionarias, aunque sin duda, dichos estudios, pueden ser la base para futuras experiencias que permitan ir conociendo mejor los complicados mecanismos de la reprogramación cromosómica de las células somáticas adultas.
Sin embargo, un aspecto negativo de estas experiencias es que los híbridos así generados, al ser tetraploides su potencial terapéutico es prácticamente nulo, por lo que podrían utilizarse para experiencias biomédicas, pero no para terapia celular. Por ello, como comentan los propios autores (Science 309; 1369, 2005), y también recoge un editorial de JAMA del pasado mes de octubre (294; 1475, 2005), para hacer terapéuticamente útiles estas técnicas habría que desarrollar un método para eliminar el ADN sobrante, que proporciona la célula madre embrionaria, para así convertir la célula tetraploide obtenida en diploide, circunstancia, que como el propio Eggan reconoce, por el momento parece técnicamente muy difícil de conseguir.
Además, de las incertidumbres técnicas biológicas aquí comentadas, desde un punto de vista ético, dado que para la obtención de este tipo de células tetraploides, hay que utilizar células madre embrionarias, que se obtienen de embriones humanos que hay que destruir, tampoco se habría resuelto la dificultad ética que la utilización de células embrionarias tiene, esencialmente debido que para obtenerlas hay que destruir al embrión que las dona. De todas formas, conviene recordar que, según comenta B M Kuehn, en el editoral de JAMA anteriormente referido, lo que en realidad preocupa a los autores que proponen esta técnica, no es que haya que destruir embriones humanos, para obtener células madre embrionarias, sino la dificultad de conseguir los ovocitos humanos necesarios para llevar a cabo la transferencia nuclear somática, por lo que estos ovocitos pueden ser sustituidos por embriones humanos fácilmente conseguibles en los bancos de embriones congelados sobrantes de fecundación in vitro.
La quinta posibilidad es obtener las células madre de cigotos aneuploides. Como se sabe, los cigotos normales tienen dos pronúcleos, uno procedente del padre y otro de la madre. Sin embargo, tras la fecundación in vitro se pueden obtener cigotos que tienen uno o tres pronúcleos, a estos cigotos se les denomina aneuploides y son inviables.
Recientemente, se ha comprobado que de blastocistos de embriones aneuploides se pueden obtener células madre de tipo embrionario que son normales (Human Reproduction 19; 670, 2004). En la experiencia concreta que se describe en el artículo de Human Reproduction, los autores utilizan 9 blastocistos obtenidos de cigotos aneuploides, de los cuales se pudo obtener una línea de células madre embrionarias. Si estas experiencias se confirmaran se tendría otra posibilidad más de conseguir células madre embrionarias sin tener que destruir un embrión viable. De todas formas la valoración ética positiva de esta técnica hay que realizarla con prudencia, pues con anterioridad ha sido demostrado (Human Reproduction 10; 132, 1995 y 12; 321, 1997) que tras la fecundación de ovocitos por inyección intracitoplasmática de espermatozoides, entre un 10% y un 30% de los cigotos aneuploides obtenidos pueden generar blastocistos normales, que por tanto podrían dar lugar a embriones asimismo normales.
A nuestro juicio, la única posibilidad real para conseguir células similares a las embrionarias, sin tener que destruir un embrión humano, sería poder desdiferenciar (rejuvenecer) células madre de tejidos adultos de la persona que debe recibir el trasplante celular, para así, tras reprogramar su genoma, obtener de las células generadas, las correspondientes líneas celulares.
Por el momento este método no parece técnicamente posible. Sin embargo, según comenta ML Condic (First Things 155; 12, 2005) un nuevo camino se ha abierto para conseguir este fin con la introducción de la denominada Transferencia Nuclear Alterada- Reprogramación Asistida del Ovocito (ANT-OAR). Esta propuesta, según Condic, está siendo refrendada por un número significativo de científicos y bioéticos de prestigio en un documento denominado “Creation of Pluripotent Stem Cell by Oocyte Assisted Reprogramming”.
A diferencia de la ANT que propone suprimir del genoma de la célula adulta la información expresada por algún gen necesaria para que el embrión generado sea viable, en la ANT- OAR lo que se propone es una modificación genética del material cromosómico de la célula somática adulta para que ésta sólo se pueda desdiferenciar hasta un estadio evolutivo de célula pluripotente, pero sin llegar nunca a un estadio de célula totipotente. En este caso, a partir de la célula generada solamente se podrán derivar células de diversos tejidos pero nunca un embrión humano. De esta forma se habrían solventado las dificultades inherentes a la necesaria destrucción de un embrión para obtener células madre embrionarias.
Para conseguir que la célula somática adulta se reprograme, en este caso se utiliza la capacidad que para ello tiene el citoplasma de los ovocitos. Así pues, al transferir el núcleo de la célula somática adulta a un ovocito enucleado, no se pretende generar una célula totipotente, aunque si estuviera modificada como la ANT no podría dar lugar a un embrión, sino únicamente reprogramar la célula somática adulta a célula pluripotente. Sin embargo, la posibilidad de poner la técnica ANT-OAR a disposición de la clínica humana, exigirá primero una amplia experimentación con células animales, para delimitar mucho mejor todo el procedimiento técnico, pero cuando la técnica ANT-OAR pueda estar disponible se tendrá la posibilidad de obtener células madre embrionarias por un método éticamente aceptable al no requerir éste la destrucción de embriones humanos.
De todas formas, en el mundo de las cosas reales, todo el debate aquí suscitado, encaminado a obtener células madre sin tener que destruir embriones humanos parece un tanto irrelevante, pues a la gran mayoría de los investigadores que trabajan en este campo no les preocupa cual puede ser el origen y el método para conseguir las células madre embrionarias que utilizan, sino que lo único que exigen es que éstas sean de buena calidad, y esto, de momento, lo pueden conseguir bien obteniéndolas de los bancos de embriones actualmente congelados o simplemente comprándolas a los bancos comerciales actualmente existentes.
3. ¿Es posible conseguir células madre embrionarias humanas o biológicamente similares sin tener que destruir al embrión del cual se obtienen?
I. INTRODUCCIÓN
Aunque ya se ha abordado este tema con anterioridad en Próvida Press (nº 181 y 199), a la vista de las nuevas posibilidades que se han abierto en este campo, parece de interés realizar una actualización del tema que permita a nuestros lectores estar al día sobre un tema de tan extraordinario interés biomédico y ético.
El problema ético fundamental para poder utilizar células madre embrionarias humanas es que hay que destruir al embrión del cual se obtienen (Journal of Clinical Investigation 114; 1184, 2004). Esto hace que cualquier experiencia que se pueda realizar con ellas merezca una valoración ética negativa. Pero como estas experiencias pueden ser, desde un punto de vista biomédico, de interés, se está intentando buscar alternativas para poder disponer de células madre embrionarias o de células de similares características biológicas, sin tener que destruir embriones humanos.
Desde este punto de vista son varias las posibilidades que se han propuesto para conseguir células madre embrionarias o similares sin tener que destruir embriones: 1) obtenerlas de embriones congelados, y posteriormente descongelados, sobrantes de técnicas de fecundación in vitro, a los que se considerara técnicamente muertos, pero que aun pudieran conservar células vivas útiles para experimentaciones biomédicas; 2) extraerlas de embriones en fase muy temprana de su desarrollo, normalmente de menos de 16 células, lo que no requeriría la destrucción del embrión del cual se obtienen; 3) crear estructuras biológicas no embrionarias, por transferencia nuclear somática, a partir de material cromosómico genéticamente modificado obtenido de células somáticas adultas, de las cuales se pudieran obtener células de características biológicas similares a las células madre embrionarias; 4) reprogramar directamente célula somáticas adultas hasta un estadio de indiferenciación similar al de las células pluripotentes; 5) reprogramar células somáticas adultas fusionándolas con células madre embrionarias; 6) obtenerlas de pseudoembriones, como pueden ser los embriones aneuploides, los partenotes o los y androgenotes; 7) obtenerlas de células germinales del propio paciente que requiere el trasplante celular y 8) otras posibilidades.
La gran mayoría de estas soluciones plantean objetivas dificultades éticas y todas ellas problemas técnicos de importancia suficiente para que puedan constituir, en el momento actual, una posibilidad real para obtener células madre o similares. Sin embargo, lo que parece indudable es que se está empezando a entreabrir una puerta para solucionar el problema de la consecución de este tipo de células por procedimientos éticamente válidos, aunque dicha posibilidad, en cualquiera de sus variantes, haya que valorarla con todas las cautelas de una investigación biomédica incipiente.
Antes de seguir adelante conviene remarcar que, desde un punto de vista ético, varias de estas soluciones presentan una importante dificultad moral añadida, derivada del hecho de que los embriones humanos a utilizar, sean destruidos o no, tienen que ser generados por fecundación in vitro, técnica que en si misma conlleva objetivas dificultades morales.
II. OBTENCIÓN DE LAS CÉLULAS MADRE O SIMILARES A PARTIR DE EMBRIONES DESCONGELADOS MUERTOS
Entrando ya a analizar cada una de las posibilidades anteriormente enumeradas, la primera era obtener las células madre embrionarias a partir de embriones descongelados muertos. Esto se puede conseguir utilizando embriones congelados sobrantes de fecundación in vitro, de los que actualmente hay más de un millón y medio en todo el mundo.
En este caso se estaría ante una situación similar a que se plantea con la donación de órganos de cadáveres humanos para transplantes. Sin embargo, entre ambos casos existe una diferencia técnica sustancial, al ser muy diferente el procedimiento requerido para determinar la muerte del ser humano adulto o de los embriones utilizados.
En el primer caso, en el del ser humano adulto, se admite que el cese de la actividad cerebral es legalmente equiparable a la muerte del individuo, por lo que cuando esta circunstancia se da, determinada según los procedimientos técnicos actualmente existentes para ello (Neurology 45; 1912, 1995), se puede considerar al individuo que se encuentra en esta situación como un cadáver, por lo que podría donar legalmente sus órganos. Pero cuando nos referimos al embrión, establecer su muerte es más dificultoso, al no poder utilizarse el criterio neurológico, pues como es sabido, en ese momento evolutivo del embrión humano aún no se ha desarrollado el sistema nervioso. Por tanto, habrá que utilizar otros parámetros.
Tratando de certificar si un embrión descongelado de 4 a 8 células, que es el estadio evolutivo en el que los embriones sobrantes de fecundación in vitro suelen congelarse, está muerto, Landry y Zucker (Journal of Clinical Investigation 114; 1184, 2004) proponen seguir los siguientes criterios: los embriones congelados que no se dividen a las 24 horas de su descongelación, tras el subsiguiente caldeamiento, son desechados para fines reproductivos por considerarlos inviables. Estos embriones deberán ser observados con intervalos de pocas horas, durante las 24 siguientes. Los embriones que no se han dividido en este periodo de tiempo adicional, ya nos se dividirán más, por lo que se les puede considerar orgánicamente muertos. Además en estos embriones se podría determinar si expresan marcadores celulares que indiquen que se ha producido una parada del crecimiento celular, pero estos marcadores aún no son bien conocidos, pero cuando estén bien determinados será ésta otra posibilidad más para determinar que un embrión está muerto. A estos embriones muertos se les podrían extraer las células que pudieran tener hipotéticamente vivas para experimentaciones biomédicas.
Pero, a nuestro juicio son muchas las preguntas que todavía quedan por responder antes de concluir que se ha encontrado una solución éticamente correcta, científicamente válida y socialmente adecuada, para la obtención de células madre a partir de embriones humanos muertos. Entre ellas las siguientes: a) ¿es en el momento actual científicamente posible determinar que un embrión está verdaderamente muerto, pero que conserva algunas de sus células (blastómeros) vivas?; b) ¿en caso de que así sea, existen garantías científicas de que dichas células serán realmente útiles para iniciar costosas y difíciles investigaciones biomédicas?; c) ¿aceptarán los científicos estas células para sus experiencias o darán preferencia a las generadas a partir de líneas celulares de calidad técnica reconocida?; d) otro aspecto importante a considerar es que en todas las experiencias a que nos estamos refiriendo se parte de embriones de 4 a 8 células, pues, como ya se ha comentado, este estadio de división celular suelen tener los embriones sobrantes de fecundación in vitro, pero dado que es sabido que las células embrionarias útiles para obtener células madre se consiguen de la masa granulosa interna de los blastocistos, es decir cuando el embrión tiene entre 64 y 200 células aproximadamente, difícilmente pueden servir las células de un embrión humano de 4 a 6 células para los fines experimentales que se persiguen, por lo que estos embriones descongelados habría que cultivarlos hasta la fase de blastocisto, procedimiento que indudablemente conlleva la revitalización del embrión, por lo que las células embrionarias serían ineludiblemente obtenidas de un embrión vivo que hay que destruir.
Estas y otras preguntas, son las que habría que responder antes de proponer como éticamente correcto y científicamente válido el uso de células embrionarias humanas obtenidas de embriones muertos para experimentaciones biomédicas.
Pero, en caso de que se pudieran obtener células vivas de embriones descongelados muertos, su uso tendría además objetivas incertidumbres biológicas (The Lancet 364; 115, 2004), fundamentalmente debidas a que se obtendrían a partir de embriones que indudablemente son de baja calidad, pues no hay que olvidar que los embriones que se congelan son los desechados tras la primera tentativa de implantación. Por ello, no se puede asegurar que estas células tengan la misma calidad que tienen las conseguidas a partir de embriones frescos, por lo que es improbable que los investigadores que trabajan en este campo estuvieran dispuestos a iniciar costosas y difíciles experiencias biomédicas a partir de un material celular de dudosa calidad, cuando hoy día pueden adquirir en el mercado líneas celulares de absoluta garantía. En este sentido, uno de los miembros del Consejo de Bioética que asesora al Gobierno norteamericano, la doctora Janet D Rowley, mostraba recientemente grandes dudas sobre la posibilidad de utilizar células madre embrionarias obtenidas a partir de embriones muertos, y en esa misma dirección, un investigador español que trabaja en este campo, el doctor Carlos Simón, manifestaba recientemente que no entendía que se utilicen embriones muertos de los que sobran de la fecundación in vitro, cuando se pueden usar embriones frescos generados por esta misma técnica, con el dato adicional de que los donantes podrían ser seleccionados de entre los más válidos.
Una última dificultad, es que la eficiencia de la técnica es muy baja, pues solamente un 3% de los embriones descongelados parece que pueden ser útiles para investigaciones biomédicas (The Lancet 364; 115, 2004). Por ello, si actualmente se utilizaran todos los embriones congelados existentes en Estados Unidos para la obtención de células madre, solamente se podrían conseguir 275 líneas celulares, número absolutamente insuficiente para las demandas de investigación de ese país.
En resumen, parece que todo lo anteriormente referido indica que el uso de embriones descongelados muertos no es actualmente una posibilidad real para obtener células madre embrionarias.
III. OBTENCIÓN A PARTIR DE EMBRIONES MUY JÓVENES
La segunda posibilidad referida es obtener las células madre de embriones generados por fecundación in vitro que estén en una fase muy temprana de su desarrollo evolutivo, pues en este caso las células a partir de las que se pueden generar las células madre se podrían conseguir sin tener que destruir al embrión que las dona, ya que estos embriones, después de extraerles el correspondiente blastómero podrían ser implantados. Esto ya fue conseguido por un equipo de investigadores del Instituto de Genética Reproductiva de Chicago, dirigido por el Dr. Verlinsky (Reproductive BioMedicine Online; htp:// www.rbmonline.com/Article 1558), los cuales obtuvieron líneas celulares a partir de una célula pluripotente extraída de un embrión de 4 días (de 60 a 70 células), es decir inmediatamente antes de alcanzar el estadio evolutivo de blastocisto, generado por fecundación in vitro. En estas circunstancias, la mayor parte de las veces, la extracción de esta célula no conllevaba la destrucción del embrión. Pero recientemente se ha dado un paso más cuando Robert Lanza y colaboradores, sin duda uno de los grupos pioneros en este tipo de investigaciones, han conseguido obtener blastómeros a partir de embriones de ocho células, y de ellos generar líneas celulares, que posteriormente pudieron diferenciarse a células de distintos tejidos (Nature 493;217,2006). En dichas experiencias, los embriones, que sólo tienen siete células después de habérseles extraído el blastómero en cuestión, se implantaron en hembras (ratonas) subrogadas pseudogestantes, consiguiendo que nacieran ratones aparentemente normales, con una eficiencia similar a cuando se generaban a partir de embriones de 8 células. Es decir, parece que habrían conseguido generar líneas celulares de distintos tejidos a partir de blastómeros, sin que ello requiriera la destrucción del embrión que los dona.
Pero esta técnica, si se trata de utilizarla en humanos, tiene además de la dificultad moral de que los embriones deben ser generados por fecundación in vitro, la dificultad social de que es muy improbable que una pareja con problemas de infertilidad y que desee tener un hijo, por lo que acude a la fecundación in vitro, acceda a que el embrión generado sea manipulado, con los riesgos que esto presupone para dicho embrión (New England Journal of Medicine 353; 2321, 2005). Por tanto, no parece que esta posibilidad, por el momento, sea factible. Además, el uso de las células así obtenidas, por proceder de otro individuo distinto al que se le va a practicar el trasplante celular, conllevaría problemas de rechazo inmunológico, similarmente a lo que ocurre con los trasplantes de órganos procedentes de donantes.
Pero además de todo lo anteriormente referido, esta técnica tiene otra dificultad ética más y es que hay que congelar los embriones de 7 células que se producen tras la extracción del blastómero durante el tiempo requerido para comprobar que dicho blastómero está en adecuadas condiciones para ser utilizado para generar células de distintos tejidos, lo que presupone otra manipulación más de esos seres humanos vivos incipientes.
Adicionalmente a todo ello, para garantizar la idoneidad ética de está técnica, siempre haciendo la salvedad moral de que los embriones generados lo son por fecundación in vitro, habría que asegurar que cada embrión generado y utilizado para extraerle el consabido blastómero fuera después implantado, lo que, por el momento, no parece factible, pues con esta metódica se genera un elevado número de embriones a los que no es posible garantizarles su implantación.
Pero a todo lo anteriormente referido, aún se puede añadir una última incertidumbre ética y es la manifestada por algunos autores que consideran que destruir un blastómero, del cual hipotéticamente podría generarse un ser humano adulto ¿no es lo mismo que destruir un embrión humano desarrollado?
La cuarta posibilidad, sería conseguir las células madre o similares a partir de estructuras biológicas no embrionarias creadas experimentalmente, de las que se pudieran obtener líneas celulares útiles para reproducir muchos de los procesos que ocurren en las primeras etapas del desarrollo embrionario o para otros fines experimentales (Blood 106; 150, 2005).
En este campo se encuadra la denominada transferencia nuclear somática alterada (ANT), propuesta por William B Hurlbut, de la Universidad de Stanford, en California. Según comenta Maureen L Condic (First Things 155; 12, 2005), esta metódica se desarrolla en tres etapas. En la primera, se toma una célula somática adulta del paciente que requiere el trasplante celular y se altera su ADN cromosómico para dirigir la expresión genética de su núcleo hacia un objetivo biológico determinado, que en este caso, tiene como finalidad que el embrión creado no sea viable. Después, este núcleo alterado se fusiona con un ovocito enucleado, lo que da lugar a un híbrido que exhibe las propiedades génicas programadas en el núcleo alterado de la célula somática adulta. Finalmente, la célula ANT, tras estimularla adecuadamente, puede desarrollarse hasta dar lugar a un blastocisto biológicamente alterado que es incapaz de implantarse y del cual se podrían extraer las células madre que serían genéticamente idénticas a las del paciente del que se tomó la célula original, células que podrían usarse, tanto para investigaciones biomédicas en general, como terapéuticamente para tratar al paciente que donó la célula somática adulta.
Esta posibilidad teórica ha sido recientemente llevada a la práctica por Meissner y Jaenisch (Nature 439; 213, 2006), este último, como se sabe, uno de los máximos expertos actuales en técnicas de clonación y experimentación con células madre. Pues bien, dichos autores proponen crear, blastocistos alterados a partir de un tipo de células somáticas adultas, los fibroblastos, cuyo material cromosómico se ha modificado para que no puedan expresar un gen, el Cdx2, necesario para que el blastocisto generado pueda implantarse. Así pues, estos embriones serían prácticamente inviables al carecer de un trofoblasto funcionalmente activo, que les impediría implantarse en el útero. Sin embargo, si que podrían ser fuente de células madre embrionarias pluripotenciales.
Sin embargo, el método ANT, además de tener todavía importantes incertidumbres biológicas, tiene también concretas objeciones morales. En efecto, aunque por este procedimiento técnico se pudiera producir un blastocisto alterado incapaz de implantarse en el útero, por el momento no es posible descartar que este ente embrionario en alguna etapa de su desarrollo no haya tenido las características de un embrión humano vivo, circunstancia ésta que por el momento es experimentalmente imposible de comprobar. En efecto, una cosa es que el entre biológico creado no pueda implantarse y otra que previamente a la implantación no haya tenido en ningún momento el carácter biológico de embrión humano. Como afirma Solter (New England Journal of Medicine 335, 2321, 2005), no se puede tener la certeza absoluta de que cada una de las entidades biológicas creadas sea incapaz de desarrollar un embrión viable. A lo que nosotros añadimos que, probablemente, durante sus dos o tres primeros días de vida la entidad biológica creada no sería diferente de un embrión humano creado in vitro por transferencia nuclear somática. Además de ello, no se puede descartar que el gen Cxd2 tenga la misma función en humanos que en ratones, ya que, por el momento, es solamente en estos últimos animales en donde se han realizado estas experiencias.
V. REPROGRAMAR DIRECTAMENTE CÉLULAS SOMÁTICAS ADULTAS
A nuestro juicio, una de las más prometedoras posibilidades para conseguir células similares a las embrionarias, sin tener que destruir un embrión humano, sería poder desdiferenciar (rejuvenecer) células madre de tejidos adultos de la persona que debe recibir el trasplante celular, para así, tras reprogramar su genoma, obtener de las células generadas, las correspondientes líneas celulares.
Por el momento este método no parece técnicamente posible. Sin embargo, según comenta ML Condic (First Things 155; 12, 2005), un nuevo camino se ha abierto para conseguir este fin con la introducción de la denominada Transferencia Nuclear Alterada- Reprogramación Asistida del Ovocito (ANT-OAR). Esta propuesta, según Condic, ha sido refrendada por un número significativo de científicos y bioéticos de prestigio en un documento denominado “Creation of Pluripotent Stem Cell by Oocyte Assisted Reprogramming”.
A diferencia de la ANT que propone suprimir del genoma de la célula adulta la información expresada por algún gen necesaria para que el embrión generado sea viable, en la ANT- OAR lo que se propone es una modificación genética del material cromosómico de la célula somática adulta para que ésta sólo se pueda desdiferenciar hasta un estadio evolutivo de célula pluripotente, pero sin llegar nunca a un estadio de célula totipotente. En este caso, a partir de la célula generada sólo se podrían derivar células de diversos tejidos, pero nunca un embrión humano. De esta forma se habrían solventado las dificultades inherentes a la necesaria destrucción de un embrión para obtener células madre embrionarias.
Para conseguir que la célula somática adulta se reprograme, en este caso se utiliza la capacidad que para ello tiene el citoplasma de los ovocitos. Así pues, al transferir el núcleo genéticamente modificado de la célula adulta a un ovocito enucleado, no se pretende generar una célula totipotente, como se consigue en la transferencia nuclear somática, sino únicamente reprogramar la célula somática adulta a célula pluripotente. Sin embargo, la posibilidad de poner la técnica ANT-OAR a disposición de la clínica humana, exigirá primero una amplia experimentación con células animales, para delimitar mucho mejor todo el procedimiento técnico, pero si la técnica ANT-OAR pudiera estar disponible se tendría la posibilidad de obtener células madre embrionarias por un método éticamente aceptable al no requerir éste la destrucción de embriones humanos.
Sin embargo, esta técnica tiene la grave dificultad social de que para practicarla requieren ovocitos humanos, lo que presupone la utilización de un gran número de mujeres donantes de sus óvulos, cosa no fácil de conseguir, especialmente por el peligro que para cada una de esas mujeres puede suponer la importante estimulación hormonal que sufren, que en ocasiones, puede incluso desencadenar en ellas el grave síndrome de hiperestimulación ovárica.
VI. FUSIÓN DE LAS CÉLULAS SOMÁTICAS ADULTAS CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
Para solventar el problema del uso de ovocitos humanos, se acaba de abrir una nueva posibilidad para obtener células madre embrionarias o similares, a partir de células madre de tejidos adultos, consistente en fusionar estas últimas con células madre embrionarias, las cuales producen en el genoma de la célula somática adulta el mismo efecto desdiferenciador que produce el citoplasma de los ovocitos en la transferencia nuclear somática. De esta forma las células somáticas adultas pueden llevarse a un estado de indeferenciación genómica similar al embrionario.
En relación con este proceso desdiferenciador conviene recordar que en la transferencia nuclear somática (clonación terapéutica), el núcleo de la célula somática debe reprogramarse hasta un estado cromosómico más indiferenciado, parecido al embrionario, cosa que se consigue por la acción del citoplasma del ovocito. Los mecanismos que rigen este proceso son todavía poco conocidos, pero se sabe que en este proceso desdiferenciador juega un papel decisivo el citoplasma del óvulo que recibe el material cromosómico de la célula adulta (Nature 415; 1035, 2002).
Por este procedimiento se consigue una célula con un estado de indiferenciación genómico similar al de las células embrionarias pluripotentes, y con una identidad génica similar a la de la célula somática que ha donado el núcleo. Por ello, si las células de distintos tejidos generadas a partir de estas células son trasplantadas al paciente donante del núcleo de la célula somática adulta, no sufrirán rechazo, por lo que hipotéticamente serían de gran utilidad en terapia celular.
Pues bien, esta hipotética posibilidad ha sido recientemente llevada a la práctica por Cowan y col (Science 309; 1369, 2005), quienes comprueban, que si las células somáticas adultas se fusionan con células madre embrionarias, se puede conseguir la reprogramación del material cromosómico de las células somáticas adultas hasta un estadio de células indiferenciadas de tipo pluripotente. En su experiencia concreta, los autores, fusionan fibroblastos, un tipo de célula somática adulta, con células madre embrionarias y tras cultivar ambos tipos de células, en un medio que facilita la fusión de sus membranas celulares, obtienen una célula híbrida dotado de un único núcleo. El principal inconveniente de esta técnica es que como la nueva célula procede de dos células, fibroblasto y célula madre embrionaria, que tienen un núcleo diploide (núcleo de 46 cromosonas), la célula resultante tendrá el doble de dotación cromosómica que las células adultas normales, es decir, será una célula tetraploide, con 92 cromosomas. Las células tetraploides así obtenidas se comportan de forma muy similar a como lo hacen las células madre embrionarias, pues tienen marcadores protéicos propios de dichas células; ofrecen el mismo carácter de “inmortalidad” (de hecho, en estas experiencias concretas las células sufrieron más de 50 pases de cultivo); se activa en ellas la expresión del gen OCT-4, que está reprimida en los fibroblastos y que únicamente se detecta en las células similares a las embrionarias; pueden generar cuerpos embrioides, como hacen las células madre embrionarias y también desarrollar teratomas, pudiendo ambos, teratomas y cuerpos embrioides expresar actividad de las tres capas germinales (endodermo, mesodermo y ectodermo). Es decir, parece que las células somáticas adultas, cuando se fusionan con células madre embrionarias humanas, pueden reprogramar su núcleo y transformarse en células pluripotentes similares a las embrionarias, lo que ya se había conseguido experimentalmente en ratones (Current Biology 11; 1553, 2001).
Los resultados aquí comentados parecen confirmar que las células madre embrionarias contienen los factores de reprogramación que existen en el citoplasma de los ovocitos necesarios para modificar el núcleo de las células somáticas adultas llevándolas a un estado de pluripotencialidad (Cell, DOUI 10.1016/j:cell.2005.08.023). Por ello, este procedimiento podría servir para obtener células madre similares a las embrionarias conseguidas a partir de blastocistos generados por fecundación in vitro o por transferencia nuclear somática. Incluso, según comenta M Azim Surani en el artículo de Cell anteriormente referido, es posible que las células madre embrionarias sean incluso más eficientes para reprogramar el material cromosómico de las células somáticas adultas que el propio citoplasma de los ovocitos.
Pero a pesar de estas esperanzadoras posibilidades, uno de los autores del grupo de Cowan, también firmante del trabajo, Kevin Eggan, según recoge un reciente editorial de la prestigiosa revista médica New England Journal of Medicine (353; 1646, 2005), manifiesta que ellos aún no han podido poner a punto la metodología necesaria para generar células madre similares a las que se obtienen de los blastocistos, aunque sin duda, sus estudios, pueden ser la base para futuras experiencias que permitan conseguir dicho objetivo al ir conociendo mejor los complicados mecanismos de la reprogramación cromosómica de las células somáticas adultas.
Sin embargo, un aspecto negativo de esta metódica es que los híbridos así generados, al ser tetraploides su posible potencial terapéutico es prácticamente nulo, por lo que podrían utilizarse para experiencias biomédicas, pero no para terapia celular. Por ello, como comentan los propios autores (Science 309; 1369, 2005), y también recoge un editorial de JAMA del pasado mes de octubre (294; 1475, 2005), para hacer terapéuticamente útiles estas técnicas habría que desarrollar un método para eliminar el ADN sobrante, que proporciona la célula madre embrionaria, para así convertir la célula tetraploide obtenida en diploide, circunstancia, que como el propio Eggan reconoce, por el momento parece técnicamente difícil de conseguir.
Además, de las incertidumbres técnicas biológicas anteriormente comentadas, desde un punto de vista ético, dado que para la obtención de este tipo de células tetraploides, hay que utilizar células madre embrionarias, que se obtienen de embriones humanos que hay que destruir, tampoco se habría resuelto la dificultad ética que la utilización de células embrionarias tiene.
VII. OBTENCIÓN DE CÉLULAS MADRE A PARTIR DE PSEUDOEMBRIONES
Otra posibilidad es obtener las células madre a partir de pseudoembriones, es decir, de estructuras biológicas que no pudieron dar lugar a un embrión viable. Entre ellos se encuentran los embriones aneuploides, los androgenotes y los partenotes.
Como se sabe, los cigotos normales tienen dos pronúcleos, uno procedente del padre y otro de la madre. Sin embargo, tras la fecundación in vitro se pueden obtener accidentalmente cigotos que tienen uno o tres pronúcleos, a estos cigotos se les denomina aneuploides y parece que son inviables. Pues bien, recientemente se ha comprobado que de blastocistos de embriones aneuploides se pueden obtener células madre de tipo embrionario normales (Human Reproduction 19; 670, 2004). En la experiencia concreta que se describe en este artículo de Human Reproduction, los autores utilizaron 9 blastocistos obtenidos de cigotos aneuploides, de los cuales pudieron obtener una línea de células madre embrionarias. Si estas experiencias se confirmaran se tendría otra posibilidad más de conseguir células madre embrionarias sin tener que destruir un embrión viable. De todas formas la valoración ética positiva de esta técnica hay que realizarla con prudencia, pues con anterioridad ha sido demostrado (Human Reproduction 10; 132, 1995 y 12; 321, 1997) que tras la fecundación de ovocitos por inyección intracitoplasmática de espermatozoides, entre un 10% y un 30% de los cigotos aneuploides obtenidos pueden generar blastocistos normales, que por tanto podrían dar lugar a embriones asimismo normales.
Se denominan androgenotes a embriones a los que les faltan los genes maternos, como se sabe necesarios para un adecuado desarrollo del embrión. Son, por tanto, cuerpos embrioides con un cariotipo 46, YY. A partir de estos pseudoembriones, debido a la ausencia del cromosoma X y de la impronta genómica materna, no se puede generar un individuo adulto y sí en cambio una mola hidatiforme completa.
Los partenotes, en cambio se forman por duplicación del material cromosómico del ovocito y su posterior activación en ausencia de espermatozoides. En ellos, por tanto, faltan los genes de origen paterno, necesarios, al igual que los maternos, para el adecuado desarrollo del embrión. En la reproducción natural los partenotes se pueden generar por una alteración de la impronta masculina, al igual que los androgenotes por la alteración de la femenina. A partir de los partenotes no se puede generar un individuo normal. Por ello, para algunos expertos, desde un punto de vista ético, no habría dificultad para obtener células madre de tipo embrionario a partir de androgenotes y partenotes, aunque ello conllevara su destrucción. Sin embargo, otros afirman que, tanto androgenotes como partenotes, son simplemente embriones anormales, como se demuestra porque pueden recuperar la normalidad por técnicas de ingeniería genética, lo que ya se ha conseguido, tanto en ratones como en humanos, por lo que no estaría garantizada la bondad ética de destruir un embrión que se puede considerar enfermo, pero que con un adecuado tratamiento podría recuperar la normalidad.
VIII. OBTENCIÓN A PARTIR DE CÉLULAS GERMINALES
Una posibilidad muy interesante que se acaba de descubrir es la de obtener células madre similares a las embrionarias a partir de células madre testiculares de ratones adultos, las cuales son pluripotentes y, por tanto, pueden comportarse como células madre embrionarias. Esto lo han conseguido Guan y col (Nature, DOI: 10.1038/nature, 4697; 24-III-2006) al confirmar la pluripotencialidad y plasticidad de las espermatogonias (células germinales masculinas inmaduras) de ratones adultos, que utilizando las condiciones adecuadas de cultivo, pueden adquirir propiedades biológicas similares a las de las células madre embrionarias. A estas células, los autores del trabajo, las denominan “multipotent adult germline stem cells (ma GSCs). A partir de las maGSCs los autores obtienen células de las tres capas germinales, además de producir teratomas, característica propia de las células madre embrionarias. Es decir, que a partir de ellas pueden generar células nerviosas, de corazón, epiteliales hepáticas e epiteliales intestinales.
Con respecto a las células de corazón comprueban asimismo que las células germinales tienen muchas de las características bioquímicas propias de las células cardiacas, como puedan ser la existencia de a-actina, troponina t y troponina b. Además también presentan una proteína, la conexina 43, que facilita la unión intercelular, lo que da al conjunto celular generado el aspecto de tejido cardiaco funcionante. Sin duda, a partir de las células maGSC, y utilizando como fuente biopsias testiculares, se podrían obtener células de diversos tejidos útiles para ser trasplantados a ese mismo paciente, sin problemas inmunológicos, ni por supuesto éticos, a la vez que células similares a las células madre embrionarias que se pudieran utilizar para experimentaciones biomédicas. En opinión de George Q Daley, profesor de la Escuela Médica de Harward, en declaraciones realizadas el pasado mes de abril, “si estas experiencias funcionaran sería un excitante avance de cara a la medicina regenerativa”. Asimismo, a juicio de P Tadens, del National Bioethics Center de Filadelphia, “es este un importante avance que se desarrolla en la dirección adecuada”. Sin embargo, hasta el momento esta tecnología, con fines terapéuticos, sólo podría aplicarse a varones, lo que significa una importante limitación, que sin duda habrá que tratar de resolver en un futuro próximo.
IX. OTRAS POSIBILIDADES
Obtección de células troncales a partir del blastema. Como se sabe, alrededor de las lesiones o amputaciones se forma una capa celular denominada blastema. Estas células al diferenciarse pueden generar células del órgano lesionado en cuestión, contribuyendo así a recuperarlo orgánica y funcionalmente. “Conocer que mecanismos biológicos regulan la funcionalidad de estas células, es, en opinión de Juan Carlos Izpisua (I Conferencia Internacional sobre Terapia Celular y Medicina Regenerativa. Instituto de Salud Carlos III. 7-III-2006. Madrid), un área de más proyección biológica que la búsqueda de los factores que permiten diferenciarse a una célula madre adultas.
X. CONCLUSION
De todas formas, en el mundo de las cosas reales, todo el debate aquí comentado, encaminado a obtener células madre embrionarias sin tener que destruir embriones humanos, parece un tanto artificial, pues a la gran mayoría de los investigadores que trabajan en este campo no les preocupa cual puede ser el origen y el método para conseguir las células madre embrionarias que utilizan, sino que lo único que exigen es que éstas sean de buena calidad, y esto, de momento, lo pueden conseguir bien obteniéndolas de los bancos de embriones actualmente congelados procedentes de fecundación in vitro o simplemente comprándolas en los bancos comerciales actualmente existentes. Además, hay que recordar que la utilidad de estas células madre embrionarias o similares a las embrionarias así obtenidas sólo tienen utilidad para fines experimentales, pues para fines terapéuticos son las células madre de tejidos adultos la única posibilidad real.
4. Alternativas para obtener células madre embrionarias sin tener que destruir embriones.
Una de las posibilidades que se tiene para obtener células madre sin tener que destruir un embrión humano es conseguirlas de partenotes.Un partenote es un “seudoembrión” obtenido por activación de un ovocito, sin requerir a la colaboración de espermatozoides.
En algunas especies inferiores puede ser el mecanismo habitual para generar nuevos individuos. Sin embargo, en los mamíferos superiores, los partenotes, es decir los “seudoembriones” obtenidos por partenogénesis, pueden desarrollarse hasta que el “seudoembrión” tiene varias células, más o menos según la especie, pero nunca dan lugar a un individuo a término (J Exp Clin Assist Reprod 1; 3, 2004).
Por ello se ha propuesto (ver Provida Press nº 199 y 223) la utilización de partenotes para conseguir células madre embrionarias por un mecanismo ético, pues si estos “seudoembriones” nunca pueden generar un individuo adulto, no se estará destruyendo, al utilizarlos, una vida humana. Después volveremos sobre la ética de este proceso.
La dificultad biológica es que los partenotes raramente pasan del estadio de “seudoembrión” de 8 células, por lo que no podran obtenerse de ellas células madre útiles, ya que éstas se obtienen de los blastocistos, el embrión de 60 a 200 células.
Sin embargo, recientemente (J Regenerative Med 2; 25, 2001; Stem Cells 21; 152, 2003 o Reproduction 128; 697, 2004) si que se han podido desarrollar partenotes hasta la fase de blastocisto. Si esto fuese realmente así se podrían obtener células madre de ellos sin, en principio, destruir una vida humana.
Esto se confirma, en un reciente trabajo (Fertility and Sterility 87; 77, 2007), en el que se describen unas interesantes experiencias, en las que los autores, modificando el procedimiento de activación de los ovocitos, consiguen, en fecto, obtener blastocistos. En sus experiencias, el 8,6 % de sus “seudoembriones” generados alcanzaron la fase de blastocisto. Esto quiere decir que estos “seudoembriones” podrían utilizarse para obtener células madre embrionarias de un ente biológico que nunca puede llegar a generar un individuo adulto.
También otro reciente trabajo (Science 2006, DOI; 10.1126/ science.1133542) presenta experiencias que apuntan en la misma dirección que el anterior. En efecto, en este último, un equipo del Hospital Infantil de Boston, ha conseguido células madre embrionarias de ratones, igualmente a partir de ovocitos activados, sin requerir la cooperación de espermatozoides. La peculiaridad de este último trabajo y lo que le da especial relevancia, es que en él se identifican antigénicamente las células madre producidas para así trasplantarlas a animales que sean inmunológicamente compatibles con ellas y así tratar de evitar el rechazo.
A partir de las células madre obtenidas de los ovocitos activados se pueden conseguir células de todo tipo de tejidos, por lo que estas experiencias, aunque ahora se han realizado en ratones, abren indudablemente una nueva posibilidad terapéutica para humanos.
Pero desde un punto de vista ético habría que matizar brevemente las anteriores consideraciones, pues surgen dos dificultades, a mi juicio, objetivas. La primera es que esta técnica, si se pretende utilizar con fines terapéuticos, sólo podría aplicarse a mujeres, lo cual, indudablemente, es una evidente limitación. La segunda es que, aunque por el momento los partenotes no han conseguido desarrollarse a individuos adultos, tampoco se sabe cual es su condición vital antes de que su desarrollo se detenga. ¿Son realmente “seudoembriones”?¿son embriones que en una etapa de su desarrollo detienen su evolución?. Por tanto, por un principio de precaución, es posible que haya que abstenerse de utilizar los partenotes hasta que no se tenga la convicción experimental firme de que en ningún momento de su desarrollo estos entes biológicos han tenido carácter de seres humanos vivos.
5. Alternativas para la obtención de células madre similares a las embrionarias sin tener que destruir los embriones de los que se obtienen.
Hoy día, uno de los problemas bioéticos de mayor interés es cómo obtener células madre similares a las embrionarias, sin que se requiera generarlas a partir de embriones humanos que hay que destruir, pues, como es obvio, esta práctica plantea el grave dilema de terminar con la vida de seres humanos.
Pero junto a esta dificultad ética otro hecho irrefutable es que las células madre embrionarias humanas constituyen un material biológico precioso para estudios de biología del desarrollo, de la diferenciación celular, etc., a partir del cual se pueden realizar importantes experiencias biomédicas.
La dificultad por tanto estriba en como compatibilizar el interés biológico de su uso, con la dificultad ética de su obtención a partir de embriones humanos.
De aquí que, como al principio se comentaba, tratar de armonizar estos dos objetivos constituye un reto biológico y ético de primordial interés.
Hasta ahora, se han propuesto distintos procedimientos para conseguir células similares a las embrionarias humanas sin que se requiera destruir a los embriones que las donan, pero la gran mayoría de ellos presentan dificultades técnicas o éticas que los alejan de la idoneidad buscada.
Solamente la reprogramación de células somáticas utilizando factores de transcripción que faciliten la desdiferenciación celular, parece que podría cumplir con los requisitos éticos y biológicos anteriormente comentados. Concretamente nos estamos refiriendo al interesantísimo trabajo publicado en Cell (1), por Takahashi y Yamanaka, que a nuestro juicio constituye el primer intento con posibilidades objetivas para conseguir células madre similares a las embrionarias humanas sin tener que destruir embriones.
Después de este primer trabajo, este mismo año 2007, han aparecido tres más (2, 3, 4), que abren nuevas y esperanzadoras expectativas sobre la posibilidad que se comenta, y a ellos vamos a referimos, tratando de evaluar tanto los aspectos técnicos como éticos.
En el primer trabajo, en el de Takahashi y Yamanaka (1), se parte del hecho conocido de que el genoma de las células somáticas se puede reprogramar hacia un estado muy indiferenciado cuando se fusiona con ovocitos humanos o con células embrionarias humanas. Esta posibilidad indica que tanto los ovocitos como las células embrionarias, poseen factores de transcripción que favorecen la reprogramación celular hasta etapas de pluripotencialidad.
Este mecanismo de reprogramación lo utiliza biológicamente el ovocito, tanto en la reprogramación del genoma del espermatozoide tras la fusión de ambos gametos en la fecundación natural, como en la reprogramación del genoma de las células somáticas adultas cuando se transfieren a un ovocito enucleado, como ocurre en la transferencia nuclear somática, es decir en la clonación experimental, tanto humana como animal.
Además de favorecer la reprogramación epigenética, los factores de transcripción a los que nos estamos refiriendo juegan un importante papel en el mantenimiento de la pluripotencialidad celular, es decir, en dificultar que las células evolucionen hacia formas diferenciadas, que vayan perdiendo o que hayan perdido su pluripotencialidad. Entre dichos factores son el Oct-3/4 y el Nanog,los mejor estudiados. Este último fue descrito en junio de 2006 (5). Este gen es responsable del mantenimiento de la actividad proliferativa de las células embrionarias. Si se reactiva o induce artificialmente la expresión del gen Nanog en células somáticas, en las que está inactivo, las células somáticas se hacen pluripotentes.
Pues bien, la gran aportación de Takahashi y Yamanaka es que identificaron (1) 24 factores de trascripción en los ovocitos de ratones que pueden favorecer la reprogramación del genoma de células somáticas e inducir en ellas pluripotencialidad. De estos 24 factores eligieron cuatro, el Oct-3/4, Sox2, c-Myc y KLF4. Utilizando un retrovirus inyectaron estos cuatro factores en embriones de ratones o en células somáticas adultas, en este caso fibroblastos, y comprobaron la expresión delFbxl5, una diana celular, tanto para el Oct3/4 como para el Sox2, lo que condujo a la generación de células madres pluripotenciales inducidas, las denominadas células iPS, de su nombre en ingles «induced pluripotent stem cells». Estas células, artificialmente generadas, eran similares a las embrionarias, en este caso concreto a las embrionarias de ratón, tanto morfológicamente, como por su capacidad de proliferar y por la posibilidad de producir teratomas. Es decir, al parecer, habían conseguido generar células similares a las células madre embrionarias de ratón sin tener que utilizar para ello embriones murinos.
Cuando introdujeron en las células somáticas tres de los cuatro factores de trascripción anteriormente comentados, excluyendo el Sox2, obtuvieron células similares a las embrionarias en morfología y capacidad de proliferación y de división, pero sin conseguir que llegaran a mostrar pluripotencialidad.
Sin embargo, las células iPS que expresaban Fbxl5, eran significativamente diferentes de las células madre embrionarias en lo que a capacidad de expresión de sus genes y en los patrones de metilación de su DNA se refiere.
El siguiente paso experimental fue transplantar las células iPS a blastocistos, para tratar de conseguir embriones híbridos, lo que consiguieron, aunque nunca llegaron a poder desarrollar un ratón híbrido adulto o ratones híbridos con células germinales competentes, capaces de transmitir la alteración genómica producida a su progenie.
Estos datos indicaban que en las células iPS conseguidas por Takahashi y Yamanaka (1), únicamente se había conseguido una reprogramación celular incompleta.
Después de este trabajo (1), ya en 2007, se han publicado otros tres (2, 3, 4), por dos grupos norteamericanos y otro japonés, que vienen a completar y ampliar las experiencias de aquellos autores, abriendo nuevas e interesantes perspectivas en el tan apasionante campo de producir células madre embrionarias sin utilizar embriones.
El paso fundamental dado por estos tres últimos grupos estriba en que además de conseguir células iPS, estas son competentes para generar híbridos adultos con capacidad procreativa y para producir líneas celulares germinales así mismo híbridas. Para conseguir esto, han utilizado un marcador de desdiferenciacion celular de mayor calidad, el Nanog. Incluso en uno de los tres trabajos, el de Okita y col (3), se consigue transmitir la alteración celular obtenida a una progenie de ratones híbridos. De esta forma, las células Nanog- iPS generadas son prácticamente indiferenciables de las células madre embrionarias en su capacidad de expresión génica global (3), metilación de DNA y modificación de sus histonas (2,4). Así mismo, las células Nanog-iPS generadas a partir de células híbridas muestran reactivación del cromosoma X silenciado y después presentan inactivación aleatoria para conseguir la ulterior diferenciación (2), algo característico del proceso de reprogramación de las células germinales femeninas.
Estos datos demuestran que en los últimos tres trabajos referidos se ha conseguido una reprogramación total de las células iPS, cuando se utilizaron los cuatro factores de transcripción anteriomente comentados.
Como se resume en una magnífica revisión sobre los distintos procedimientos para conseguir células iPS (6), de la cual hemos tomado parte de los resultados anteriormente expuestos, cada uno de los métodos utilizados tiene ventajas e inconvenientes. En efecto, una reprogramación del genoma casi completa de las células somáticas se puede conseguir por transferencia nuclear o generación de células iPS, pero este ultimo procedimiento muestra la gran ventaja que para conseguirlas no se requiere la utilización de ovocitos. El inconveniente, en cambio, es que estas técnicas no han dado todavía resultados positivos en humanos, lo cual únicamente se ha conseguido fusionando las células somáticas adultas con células madre embrionarias, por lo que las células iPS parece que serán especialmente útiles para investigaciones básicas, puesto que para aplicaciones terapéuticas, por el momento, únicamente son útiles las células madre adultas. Además, y como principal inconveniente para aplicarlas en humanos está el escollo, por ahora insalvable, de su tumorogenicidad. Además con las células iPS se pueden transmitir infecciones víricas animales, ya que para conseguirlas se requiere la utilización de retrovirus. Por otro lado, con el método que utiliza la fusión de las células adultas con células madre embrionarias, la gran dificultad biológica es que las células obtenidas son tetraploides. Según los autores de la revisión que se comenta (6) «en el momento actual es prematuro discutir qué método será en un futuro próximo más adecuado para su aplicación clínica», incluso «se podría pensar que el desarrollo de los métodos actuales podría dar lugar a una nueva y unificada tecnología».
Finalmente, otra interesante posibilidad para conseguir células similares a las embrionarias sin tener que destruir embriones, es generar células pluripotentes a partir del cultivo de células germinales, como recientemente han propuesto Shinohara y col (7), obtenidas de testículos de fetos de ratones. A las células así obtenidas las denominan células madre germinales multipotentes o células mGS, de su denominación inglesa «multipotent germenline stem cell». Las células mGS son similares a las células madre embrionarias en morfología, capacidad de proliferación, formación de teratomas e incluso, en ocasiones, en la posibilidad de generar híbridos adultos. La principal dificultad técnica que tienen es la baja eficiencia para obtenerlas, pues para conseguir una única línea celular los autores utilizaron testículos de 30 animales. Estas experiencias han sido complementadas recientemente por Guam y col (8), quienes han sido capaces de obtener células madre pluripotentes similares a las embrionarias a partir de testículos de ratones adultos. Como es obvio, para su posible aplicación clínica esta técnica tiene la dificultad insalvable que solo podría ser utilizada en varones.
Desde un punto de vista ético el principal objetivo es alcanzar un método que no requiera la destrucción de embriones humanos para la obtención de células similares a las embrionarias, lo que no lo consigue ni la transferencia nuclear ni la fusión con células madre embrionarias, por lo que el camino abierto con la generación y utilización de células iPS puede ser el más esperanzador, aunque, como ya se ha referido, todavía no se han realizado experiencias con humanos, pues hasta ahora las llevadas a cabo siempre han sido desarrollas en ratones, lo que hace que la posible aplicación clínica de estas técnicas parezca todavía lejana.
BIBLIOGRAFÍA
1) Takahashi, K., and Yamasaka, S. (2006). Induction of pluripotent stem cells from Mouse embryonic and adult fíbroblast cultures by defined factors. Cell 126, 663-676.
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Justo Aznar. Director del Observatorio de Bioética y Director de Investigación del Instituto de Ciencias de la Vida de la Universidad Católica de Valencia.
Revisado por los miembros del Observatorio de Bioética UCV: Luis Franco Vera (Valencia), Nicolás Jouve de la Barreda (Madrid), José Luis Pérez Requejo (A Coruña) y Alvaro Vázquez Prats (Zaragoza).
6. Comentarios a las experiencias para obtener células madre similares a las embrionarias humanas realizadas por los grupos de Yamanaka y Thomson
Con gran cobertura mediática se ha difundido hace unos días la noticia de que dos grupos de investigación, uno estadounidense y otro japonés, habían conseguido por separado reprogramar células humanas de piel para transformarlas en células pluripotentes similares a las embrionarias, a partir de las cuales se podrían derivar células de distintos tejidos que, en principio, podrían servir para poder tratar al donante de la célula de piel.
No cabe duda de que este hallazgo científico puede tener una potencial utilidad clínica, por lo que ha sido saludado con gran esperanza, no solo por parte de la ciencia médica, sino también por la ciudadanía en general.
Además, al interés científico que sin duda este hallazgo tiene, se añade la circunstancia de que para obtener las referidas células similares a las embrionarias no se requiere destruir embriones humanos, lo que soslaya la grave dificultad ética que el uso de células madre embrionarias conlleva, pues, como es sabido, para obtenerlas hay que crear y destruir los embriones humanos de los cuales proceden.
Esta triple vertiente, interés científico, posible utilidad clínica y bondad ética, ha hecho que, como anteriormente se ha comentado, el trabajo de los investigadores japoneses y norteamericanos haya merecido una muy importante atención de los medios de comunicación social.
Pero el actual trabajo, realizado utilizando células de piel humanas, ha tenido su prólogo experimental con animales e incluso su etapa de formulación teórica.
En realidad todo nació cuando hace unos años se planteó el dilema de obtener células similares a las embrionarias por procedimientos éticamente correctos, es decir, por mecanismos que no requirieran la destrucción de embriones humanos, pues muchos investigadores estiman que las células madre embrionarias constituyen un precioso material biológico para importantes investigaciones biomédicas básicas (Best Practical Research Clinical Obstetrics and Gynecology 18; 929-940, 2004 Stem Cells 8; 502-507, 2007), por lo que la búsqueda de otras fuentes de células madre se convirtió en un objetivo investigador de primer orden.
Antes de utilizar la reprogramación de células de tejidos humanos adultos para conseguir células similares a las embrionarias se habían explorado para este mismo fin otros caminos, que vamos a resumir brevemente.
La primera posibilidad propuesta fue obtener las células madre a partir de blastómeros de embriones generados por fecundación in vitro. En efecto, si a un embrión de 4 o 8 células se le extrae una, ésta se puede cultivar para generar células madre, y este embrión, aún con una célula menos, puede sobrevivir si se implanta en el útero.
Esta técnica fue utilizada por primera vez en el año 2004 por Strelchenko y colaboradores, del Instituto de Genética Reproductiva de Chicago, dirigido por Y Verlinsky (Reproduction BioMedicine Online 9; 623-629, 2004), los cuales consiguieron obtener diversas líneas celulares a partir de una célula pluripotente extraída de un embrión de 4 días (de 60 a 70 células) generado por fecundaciónin vitro, es decir inmediatamente antes de que alcanzara el estadio evolutivo de blastocisto, que como ya se ha referido se logra aproximadamente a los cinco días de vida del embrión. Cuando se utiliza esta técnica, la mayor parte de las veces, la extracción de la célula que va servir para generar las células madre no conllevaba la muerte del embrión. Sin embargo, para legitimar éticamente esta técnica habría que garantizar que el embrión del cual se extrae el blastómero que se utiliza para generar las células madre fuera posteriormente implantado para evitar su destrucción, cosa a nuestro juicio es difícil de garantizar.
En esta misma dirección se dió posteriormente un paso hacia adelante, cuando Cheng y el grupo de investigadores de la empresa californiana ACT (Advanced Cell Technology) que dirige Robert Lanza, sin duda uno de los pioneros en este tipo de investigaciones, consiguieron obtener, a partir de blastómeros de embriones de solamente ocho células, líneas celulares de distintos tejidos, como hueso, cartílago, tejido nervioso y células de epitelio respiratorio (Nature 439; 216-219, 2006).
Pero aun cuando estas experiencias abrieron indudables expectativas terapéuticas no parecía que las células así obtenidas hubieran podido ser utilizadas para fines terapéuticos por proceder de otro individuo distinto del que requería el trasplante celular, lo que podría conllevar problemas de rechazo inmunológico, similarmente a lo que ocurre con los trasplantes de órganos procedentes de donantes.
La segunda tentativa fue proponer la creación de estructuras biológicas pseudoembrionarias generadas por la técnica denominada transferencia nuclear somática alterada (ANT), hacía poco tiempo sugerida por William B Hurlbut (Perspectivas in Biology and Medicine 48; 211-228, 2005), de la Universidad de Stanford, en California. Dicho autor proponía modificar genéticamente el núcleo somático transferido para que a partir del ente biológico generado nunca pudiera desarrollarse un embrión humano, pero del que si se pudieran obtener líneas celulares similares a las células madre embrionarias y, por tanto, útiles para experimentaciones biomédicas, aunque, en opinión de D A Melton, del Instituto de Células Madre de Harvard (DA Melton et al New EngIand Journal Medicine 35l;2791-2792, 2004), esta opción tenía errores de base que de alguna forma restaban valor a los resultados con ella conseguidos.
Según Hurlbut, la ANT se desarrollaría en tres etapas (First Things 115; 12-13, 2005). En la primera se tomaría una célula somática de un sujeto adulto y se modificaría la estructura cromatínica de su núcleo para que así este núcleo modificado, cuando se trasfiriera al ovocito enucleado, nunca pudiera dar lugar a un embrión con capacidad de desarrollarse normalmente. Posteriormente, al pseudoembrión así generado se le estimularía adecuadamente para que pudiera desarrollarse hasta dar lugar a un pseudoblastocisto, que teóricamente sería incapaz de generar un embrión normal, pero del cual se podrían extraer células similares a las células madre embrionarias humanas que hipotéticamente podrían usarse para investigaciones biomédicas.
Como una demostración palpable de la capacidad creadora de los que en el campo de la biomedicina investigan, esta propuesta teórica de Hurlbut fue casi de inmediato llevada a la práctica por Meissner y Jaenisch (Nature 439; 212-215, 2006), este último, como se sabe, uno de los expertos más cualificados en técnicas de clonación y experimentación con células madre. Dichos autores fueron capaces de crear pseudoembriones a partir de un tipo de células somáticas adultas, los fibroblastos, cuyo material genómico fue modificado para que no pudiera expresar el Cdx2, un gen necesario para desarrollar adecuadamente el trofoblasto, como se sabe imprescindible para la implantación del embrión (K Chawaengsaksophak et alProccedings of the National Academy Sciences (USA), 101; 7641-7645, 2004 Strump y et al Development 132; 2093-2102, 2005). Así pues, los pseudoembriones generados por esta técnica serían inviables, al no poder implantarse en el útero, aunque podrían constituir una fuente de células madre similares a las embrionarias humanas de tipo pluripotencial (Development 132; 2093-2102, 2005).
Sin embargo, esta técnica desde un punto de vista bioético tiene objetivas dificultades ya que, aunque por dicho procedimiento se pudiera producir un blastocisto alterado incapaz de implantarse en el útero, no es posible descartar que el ente embrionario así generado, en alguna etapa de su desarrollo, no haya tenido las características propias de un embrión humano viable (D Solter New England Journal of Medicine 353; 2321-2323, 2005), circunstancia ésta que por el momento es experimentalmente difícil de comprobar.
Además, parece obvio que si bien estos embriones no serían viables por su naturaleza genética alterada, no por ello dejarían de ser seres humanos en fase embrionaria a los que se habría manipulado de forma no natural. Además, el hecho de producir un embrión sin capacidad de sobrevivir, no sería otra cosa que la creación de vidas humanas defectuosas, algo éticamente difícilmente justificable.
La tercera posibilidad fue la creación de estructuras biológicas pseudoembrionarias por transferencia nuclear somática alterada con reprogramación asistida del ovocito (ANT-OAR).
Con esta técnica lo que se trataba era conseguir reprogramar células madre de tejidos adultos hasta convertirlas en células madre pluripotentes, de las cuales se pudieran obtener células de todo tipo de tejidos, pero sin que la reprogramación llegara nunca a convertirlas en células madre totipotentes, de las que si se pudiera desarrollar un embrión humano completo.
Cuando se utiliza la transferencia nuclear somática para generar embriones clónicos, el genoma de la célula adulta se reprograma por la capacidad que para ello tiene el citoplasma del ovocito enucleado. Por ello, en la ANT-OAR el núcleo genéticamente modificado de la célula adulta se activa por factores contenidos en el citoplasma del ovocito al cual se transfiere. A partir de él se forma un ente biológico del que se puedan obtener las células pluripotentes útiles para experiencias biomédicas, pero que nunca podrá generar un embrión.
Esta técnica, desde un punto de vista ético, no parece que ofrezca dificultades objetivas, por lo que ha sido refrendada por un número significativo de científicos y bioéticos de prestigio en un documento denominado Production of Pluripotent Stem Cell by Oocyte Assisted Reprograming. (http://www.eppc.org/publications/pubID.2374/pub_detail.asp).
Sin embargo, si que tiene la grave dificultad de que para ser llevada a cabo se requieren ovocitos humanos, lo que presupone la utilización de un gran número de mujeres donantes de óvulos, cosa no fácil de conseguir, especialmente por el peligro que para cada una de esas mujeres puede suponer la importante estimulación hormonal que sufren que, en ocasiones, puede incluso desencadenar en ellas el grave síndrome de hiperestimulación ovárica.
La cuarta posibilidad es la creación de estructuras biológicas pseudoembrionarias por fusión de las células somáticas adultas genéticamente modificadas con células madre embrionarias.
Para solventar el grave problema del uso de ovocitos humanos que la ANT-OAR conlleva se propuso fusionar el núcleo de las células somáticas adultas genéticamente modificadas con células madre embrionarias en lugar de hacerlo con ovocitos, pues las células madre embrionarias producen en el genoma de la célula somática adulta el mismo efecto reprogramador que produce el citoplasma de los ovocitos en la transferencia nuclear somática. Incluso, según comenta M Azim Surani (Cell 122; 653-654, 2005), es posible que las células madre embrionarias sean más eficientes para reprogramar el material cromosómico de las células somáticas adultas que el propio citoplasma de los ovocitos. De esta forma, las células somáticas adultas resultantes, por algunos denominadas cíbridos (N Strelchenko et al Reproductive BioMedicine Online 12; 107-111, 2006), podrían llevarse a un estado de indeferenciación genómica similar al de las células pluripotentes, para así poder derivar de ellas células madre similares a las embrionarias.
Pues bien, esta hipotética posibilidad, que ya había sido propuesta por M Tada y colaboradores (Current Biology 11; 1553-1558, 2001), fue llevada a la práctica por Cowan y colaboradores (Science 309; 1369-1373, 2005), quienes comprobaron que si las células somáticas se fusionan con células madre embrionarias se puede conseguir la reprogramación del material cromosómico de las células adultas hasta un estadio de células indiferenciadas de tipo pluripotente.
Pero a pesar de esta esperanzadora posibilidad, uno de los autores del propio grupo de Cowan, también firmante del trabajo anteriormente comentado, Kevin Eggan, según recoge un editorial de E Phimister (New England ]ournal of Medicine 353; 1646-1647, 2005), manifestaba que aún no se ha podido poner a punto la metodología necesaria para generar células madre similares a las que se obtienen de los blastocistos, aunque sus estudios pueden ser la base para futuras experiencias que permitan conseguir dicho objetivo.
En efecto, el principal inconveniente biológico de esta técnica es que como la nueva célula procede de dos células, fibroblasto y célula madre embrionaria, que tienen un núcleo diploide (núcleo de 46 cromosomas), la célula resultante tendrá doble dotación cromosómica que las células adultas normales, es decir, será una célula tetraploide con 92 cromosomas. Las células tetraploides así obtenidas, aunque se comportan de forma muy similar a como lo hacen las células madre embrionarias, tienen un potencial terapéutico prácticamente nulo, por lo que solo podrían utilizarse para fines experimentales biomédicos, pero nunca con fines terapéuticos. Consecuentemente, como comentan los propios autores (Science 309; 1369-1373, 2005), y también recoge un editorial delJAMA (BM Kuehn JAMA 294; 1475-1476, 2005), para hacer terapéuticamente útiles estas técnicas habría que desarrollar un método para eliminar el ADN sobrante que proporciona la célula madre embrionaria, para así convertir la célula tetraploide obtenida en diploide, circunstancia, que como el propio Eggan reconoce, por el momento parece técnicamente difícil de conseguir.
Desde un punto de vista ético existe una dificultad, a mi juicio insalvable, dado que para la obtención de este tipo de células tetraploides, hay que utilizar células madre embrionarias que se obtienen de embriones humanos que hay que destruir, por lo que con esta técnica no se habría resuelto la dificultad ética que la utilización de células madre embrionarias conlleva, que precisamente es que para obtenerlas hay que terminar con la vida del embrión que las dona.
La quinta posibilidad es su obtención a partir de pseudoembriones. Como se sabe, los cigotos normales tienen dos pronúcleos, uno procedente del padre y otro de la madre. Sin embargo, tras la fecundación in vitro se pueden obtener accidentalmente cigotos que tienen uno o tres pronúcleos, a estos cigotos se les denomina aneuploides y son generalmente inviables. Pues bien, se ha comprobado que de blastocistos de embriones aneuploides se pueden obtener células madre de tipo embrionario normales (E Suss-Toby et al Human Reproduction 19; 670-675, 2004) que podrían ser utilizadas para investigaciones biomédicas.
Pero la valoración ética positiva de esta técnica hay que realizarla con prudencia, pues anteriormente había sido demostrado (KM Sultan et al Human Reproduction 10; 132-136, 1995) (C Staessen et al Human Reproduction 12; 321-327, 1997) queentre un 10% y un 30% de los cigotos aneuploides obtenidos por fecundación in vitro pueden producir blastocistos viables que podrían dar lugar a embriones normales. Tampoco se pueden prever las consecuencias que para el individuo receptor podrían tener los hipotéticos trasplantes realizados con un tipo de células que poseen una carga genética desequilibrada.
La sexta posibilidad es la obtención de células madre similares a las embrionarias a partir células madre testiculares que son pluripotentes y que pueden comportarse como células madre embrionarias. Esto lo han conseguido Guan y colaboradores (Nature 440; 1199-1203, 2006) al confirmar la pluripotencialidad y plasticidad de las células germinales masculinas inmaduras de ratones adultos, que utilizando las condiciones adecuadas de cultivo pueden adquirir propiedades biológicas similares a las de las célula madre embrionarias. A estas células los autores del trabajo las denominan “células madre germinales multipotentes adultas” o células maGSCs, por las siglas inglesas de su nombre.
A partir de las células maGSCs obtienen células madre similares a las embrionarias de las que consiguen derivar células nerviosas, de corazón, hepáticas o intestinales.
Sin embargo, hasta el momento, esta técnica, sólo podría aplicarse con fines terapéuticos a varones, lo que significa una importante limitación, que sin duda habrá que tratar de resolver en un futuro próximo.
Ampliando las experiencias de Guan y colaboradores, M Seandel y colaboradores (Nature 449; 346-350, 2007) comprueban que se pueden obtener células progenitoras de las espermatogonias (SPCs) a partir del estroma testicular y de las SPCs se pueden derivar células madre adultas multipotentes (MACs) y utilizando las MASCs desarrollar “in vitro” células cardíacas contráctiles, al igual que vasos sanguíneos funcionales “in vivo”. Por ello, los autores opinan que las MASCs podrían ser utilizadas para estudios genéticos, para promover la regeneración de tejidos y para la recuperación de órganos isquémicos. Sin duda, un gran y esperanzador avance científico.
La septima posibilidad es obtener células madre similares a las embrionarias a partir de ovocitos no activados (no fecundados o no activados por transferencia nuclear somática). Estos ovocitos no pueden dar lugar a un embrión viable, por lo que, en principio, sus células podrían ser utilizadas sin problemas éticos, para generar líneas celulares similares a las embrionarias humanas.
En este sentido, hace ya algún tiempo se habían realizado dos intentos para obtener líneas celulares humanas similares a las embrionarias a partir de partenotes (óvulos activados partenogenéticamente), uno por el equipo de JB Cibelli (Journal of Regenerative Medicine 2; 25-31, 2001) y otro por el grupo de H Lin (Stem Cells 21; 152-161, 2003), pero sin conseguir resultados concretos. Ahora, parece que un equipo de investigadores rusos y norteamericanos lo han logrado (ES Revazova et al Cloning and Stem Cells 9; 432-450, 2007). En efecto, el grupo de Revazova ha obtenido líneas celulares pluripotentes a partir de blastocistos generados partenogenéticamente. Las células así producidas tienen una morfología similar a las células madre embrionarias humanas, expresan marcadores específicos de estas células poseen un alto nivel de fosfatasa alcalina y telomerasas y expresan un cariotipo normal de 46 cromosomas. Es decir, son células similares a las células madre embrionarias humanas, que pueden ser utilizadas para generar células de diferentes tejidos y que potencialmente podrían ser usadas con fines terapéuticos. Estas células han podido ser cultivadas durante 21 a 35 pases. Sin embargo, el uso de estas células tiene varias limitaciones. La primera, es que, para conseguirlas se requiere la utilización de un gran número de ovocitos humanos, lo que, como ateriormente se ha comentado, tiene indudables objeciones éticas, pues no es fácilmente admisible que la mujer pueda ser utilizada como fuente de ovocitos. La segunda, y en contraposición al procedimiento propuesto por Guan y colaboradores(Nature 440; 1199-1203, 2006) que solo podría ser aplicado a varones, es que las células obtenidas solo podrían ser utilizadas para tratar a las mujeres donantes de sus óvulos. En este caso, por tratarse de un trasplante autólogo se evitaría el rechazo inmunológico, como ya ha sido demostrado en ratones (K Kim, Science 315; 482-486, 2007).
De todas formas, Revazova y colaboradores (Cloning and Stem Cells 9; 432-450, 2007) están convencidos de haber desarrollado un método para “crear partenogenéticamente células madre embrionarias humanas y de haber demostrado que estas células pueden diferenciarse en células funcionales que pueden ser de gran valor en el futuro para tratar enfermedades humanas degenerativas, así como para investigaciones biomédicas”.
En la misma línea que Revazova y colaboradores, un grupo de investigadores de la Universidad de Milán, afirma haber producido células madre embrionarias partenogenéticamente, pero sus resultados todavía no han sido publicados, según se comenta en Nature (441; 1038, 2006).
La última posibilidad que, en lo que alcanza nuestro conocimiento, se ha utilizado es la obtención de células similares a las células madre embrionarias por reprogramación directa de células somáticas adultas, propuesta por K Takahashi y S Yamanaka (CeII 126; 652–655, 2006). Este equipo japonés analiza cuales son los factores presentes en los ovocitos humanos o en las células madre embrionarias que inducen la reprogramación de las células somáticas adultas e identifican varios de ellos, utilizando cuatro: el OCT3/4, SOX2, c-Myc y Klf4. Estos cuatro genes codifican cuatro proteínas específicas, conocidas como factores de transcripción, que son las que se transfieren a la célula somática. Estas proteínas inducen la expresión de otros genes que reprograman las células somáticas hasta un estado de pluripotencialidad. Utilizando estos cuatro genes consiguen reprogramar células somáticas adultas de ratón a células que expresan el marcador de pluripotencialidad Fbx15, de las cuales se pueden conseguir directamente células de todo tipo de tejidos, sin tener que destruir ningún embrión, pues en ningún momento de la reprogramación inducida se llegan a generar verdaderas células embrionarias, ya que siempre se detiene el proceso de reprogramación en el estadio evolutivo de célula pluripotente. A estas células las denominan células madre pluripotentes inducidas o células iPS (de las siglas de su nombre en inglés). Sin embargo, las células iPS generadas difieren de las células madre embrionarias en su expresión génica y en los patrones de metilación del ADN. Cuando las células iPS así formadas se inyectaron en blastocistos de animales normales, no consiguieron producir quimeras viables.
Estos resultados fueron ampliados y confirmados en un trabajo posterior del mismo grupo (K Okita et al Nature 448; 313-317, 2007), en el que, consiguen a partir de células iPS, controlando la expresión del Nanog y del Oct 3/4, generar células iPS germinales con expresión genética y patrones de metilación del ADN comparables a los de las células madre embrionarias. También logran obtener quimeras adultas de ratones si las inyectan en blastocistos murinos, que pueden transmitir sus características genéticas a la siguiente generación, aunque aproximadamente un 20% de los ratones generados desarrollaron tumores, posiblemente por la utilización del c-Myc, que como se ha comentado anteriormente es un oncogén. También R Jaenisch comprueba que algunas quimeras generadas con células iPS desarrollaron tumores (citado por J Rossant Nature 448; 260-262,2007).
Es decir, las células iPS obtenidas de los fibroblastos murinos pueden generar quimeras con capacidad de transmitir sus características génicas a la siguiente generación.
En el mismo número de Nature (448; 318-324, 2007), Wernig y colaboradores, del grupo de Jaenisch, también consiguen la reprogramación in vitro de fibroblastos a células pluripotentes, utilizando los mismos genes reprogramadores, el Oct 4 (también denominado Oct ¾ o Pou 5f1), SOX2, c-Myc yKlf4, comprobando que el patrón de metilación del ADN, la expresión génica y el estado de la cromatina de las células pluripotentes generadas son similares a los de las células madre embrionarias. Igualmente consiguieron formar quimeras, a partir de las que desarrollan embriones vivos a término, si las inyectan en blastocistos murinos.
Así mismo Maherali y colaboradores (Cell Stem Cell 1; 55-70, 2007), han conseguido reprogramar fibroblastos en células pluripotentes inducidas (iPS) y generar quimeras viables.
Hasta aquí lo realizado previamente a la publicación de las recientes experiencias de los grupos estadounidenses y japoneses que han dado motivo a esta revisión.
Pero el paso que había que dar para trasladar estas experiencias a humanos no parecía fácil, ni mucho menos próximo. Así, Janet Rossant se preguntaba el pasado mes de julio en Nature (448; 260-262, 2007) ¿serán eficientes los mismo mágicos factores moleculares para generar células iPS en humanos? Diversos grupos están intentándolo, pero trasladar estas pruebas a humanos tiene muchas dificultades”.
En efecto, el gran avance que ahora han conseguido los grupos de Shinya Yamanaka, de la Universidad de Kyoto y de James Thomson, de la Universidad de Wisconsin, es que las experiencias de Takahashi y Yamanaka anteriormente comentadas, realizadas con fibroblastos murinos (Cell 126; 652-655, 2007), las han realizado ahora utilizando como material celular para ser reprogramado células de piel humana. De esta forma, de cara a su posible utilización clínica, se ha dado un paso adelante fundamental, de ahí el interés que las experiencias a las que nos estamos refiriendo han suscitado.
El equipo de Thomson, que como se sabe fue el investigador que en 1988 (Science 282; 1145-1147, 1998), consiguió por primera vez cultivar células embrionarias humanas, publica sus experiencias en Science (J Yu et al DOI: 10.1126/Science.1151526, publicado el 20-XII).Estos autores, para conseguir la reprogramación de las células de piel han utilizado un lentivirus como vector para introducir los 4 genes que usan para reprogramar los fibroblastos. Los genes reprogramadores usados, son elOCT3/4, SOX2, LIN28 y NANOG.
Por este procedimiento los investigadores norteamericanos, obtienen 8 líneas de células iPS, similares a las embrionarias, permitiendo que algunas de ellas se cultivaran durante 22 semanas. Finalmente consiguen generar una célula iPS de cada 10.000 células somáticas reprogramadas. Las fuentes de las células de piel utilizadas fueron prepucio de un recién nacido y piel de un feto.
Takahashi y Yamanaka han utilizado (Cell 131, 861-872, 2007) el mismo sistema que los norteamericanos, pero usando un retrovirus para transferir los genes reprogramadores, y además estos no fueron los mismos que los utilizados por Thomson, ya que usaron el OCT3/4, el SOX2, el c-Myc, y el KLF4, que por otro lado fueron los mismos que ellos ya habían utilizado en sus experiencias previas con ratones (Cell 126; 663-676, 2006), ayudándose en este caso de un receptor protéico, el SLc7a1, para mejorar la eficiencia de la técnica. Con esta metódica experimental obtuvieron una célula iPS por cada 5000 células somáticas reprogramadas, es decir, que consiguieron duplicar la eficiencia del equipo de Thomson. Esto significa que con diez centímetros de piel cultivada se podrían producir varias líneas celulares iPS.
Sin embargo, el uso por Takahashi y Yamanaka del c-Myc, un oncogén, añadía a su metódica una dificultad grave para que las células obtenidas a partir de las iPS pudieran ser utilizadas en la clínica humana, ya que en este caso se podría favorecer el desarrollo de tumores en los hipotéticos pacientes trasplantados. Pero, en un trabajo posterior (M Nakagawa et al Nature Biotechnology DOI: 10.1038/nlt1374; 30-XI-2007) el mismo grupo consigue similares efectos, tanto en humanos (usando células de piel de un adulto de 36 años), como en ratones, cuando no utilizan el c-Myc, es decir usando solamente los otros tres genes reprogramadores, consiguiendo que ninguno de los 26 animales a los que se transfirieron células iPS obtenidas sin utilizar c-Myc desarrollaran tumores, mientras que 6 de 37 animales transferidos con células que utilizaron el c-Myc si los produjeron.
En las experiencias del equipo japonés se utilizó como fuente de células adultas piel de la cara de una mujer de 36 años y tejido sinovial articular de un varón de 69 años.
Las células iPS obtenidas por el grupo de Yamanaka mostraban las características propias de las células embrionarias, tanto en lo que se refiere a su apariencia morfológica, como a su multiplicación en cultivos, similar funcionalidad, capacidad de producir teratomas, y sobre todo los mismos marcadores genéticos, aunque la expresión génica de las células iPS y los patrones de metilación del ADN eran diferentes y sobre todo fallaron en la producción de quimeras vivas.
A partir de las células iPS así obtenidas pudieron conseguir estructuras biológicas de las tres capas germinales, de las cuales se derivan todas las células de nuestro organismo, pero además cultivadas adecuadamente consiguieron generar también células neuronales y cardíacas, con la particularidad de que estas últimas tras unos días de cultivo comenzaron a latir.
Sin ninguna duda, la principal ventaja del uso de las células iPS es ética, al no requerir para obtenerlas la destrucción de embriones humanos. Esto ha sido reconocido por un gran número de expertos en bioética, así como de investigadores que desarrollan su trabajo en esta apasionante área.
Pero también, tienen indudables ventajas biológicas con respecto a las células madre embrionarias, si la finalidad de su uso es terapéutica. En efecto, si se utilizan células madre obtenidas de embriones sobrantes de fecundación in vitro, por ser el embrión utilizado un individuo humano distinto del que se pretende que se beneficie del trasplante, con gran probabilidad se puede inducir rechazo inmunológico. Como es obvio, es ésta una grave dificultad para el uso de las células madre embrionarias con fines terapéuticos. Esto se solucionaría con las células iPS, pues al proceder del mismo individuo que requiere el trasplante celular no se produciría rechazo. Sin embargo, aun no se pueden echar las campanas al vuelo cuando de buscar una finalidad terapéutica se trata, pues son objetivos los inconvenientes que hay que salvar antes de poder usar las células iPS en humanos con fines clínicos.
El primero de ellos es que para insertar los cuatro (ó incluso solo tres) genes reguladores de la reprogramación (genes que producen proteínas que a su vez controlan la actividad de otros genes) utilizan virus, retrovirus en el caso de Takahashi y Yamanaka y lentivirus en el caso de Thomson, y el material genético de estos virus, potencialmente patógeno, puede insertarse en el ADN de la célula que se va a reprogramar, por lo que se podrían transmitir al hipotético receptor patologías virales.
La segunda dificultad es que al ser las células iPS muy indiferenciadas, aunque menos que las embrionarias, tienen como éstas, aunque en menor medida debido a su menor indiferenciación, posibilidad de desarrollar tumores en los potenciales receptores.
También puede ser una dificultad adicional la intensa modificación genómica que supone la introducción de los cuatro genes reguladores de la transcripción, cuyas consecuencias genéticas por el momento son impredecibles.
De todas formas, nos parece pertinente un comentario final. Hasta que las dificultades que se han comentado se solventen para poder utilizar las células iPS con fines terapéuticos en humanos, estas células pueden ser un material biológico de gran interés para fines experimentales, los que ahora se tratan de conseguir utilizando células madre embrionarias, sin que su uso conlleve ninguna dificultad ética. Así pues, utilizando las células iPS se podrá seguir investigando en la regulación biológica de las primeras etapas de la vida humana, profundizando en el mecanismo patogénico de muchas enfermedades y utilizarlas como medio biológico para evaluar nuevos fármacos.
Finalmente, conviene señalar que la importancia de estos hallazgos, puede inferirse del hecho de que varios de los pioneros en el uso de células madre embrionarias hayan manifestado su intención de dejar de usarlas para reconducir sus investigaciones con células iPS. Entre ellos, Robert Lanza, director de Advanced Cell Technology, una de las empresas punteras en la experimentación con embriones humanos y Ian Wilmut, el padre de la oveja Dolly, quien tras manifestar que las investigaciones que puedan derivarse del uso de las células iPS son “cien veces más interesantes” que las que se llevan a cabo con células madre embrionarias, ha manifestado su intención de dejar de utilizar células madre embrionarias para pasarse a usar células iPS (The Daily Telegraph, 16/11/2007).
Sin duda, por lo tanto, es este un gran avance experimental, que hay que saludar como una gran esperanza para encontrar caminos éticos que permitan el desarrollo que la medicina reparadora y regenerativa requiere. Por ello, el propio Thomson comentaba (Gina Kolata The New York Times, 22/11/2007) que probablemente “dentro de una década la guerra de las células madre será solo una nota al pie de una página curiosa de la historia de la ciencia”.
Justo Aznar.
7. De las células madre a las células iPS. Un recorrido científico y ético apasionante
LAS CÉLULAS MADRE
Pocos temas en la medicina han suscitado en los últimos años tanto interés como las células madre, y esto, no solamente entre los estudiosos de esta área médica, sino también en la sociedad en general.
Por ello, cabe preguntarse al comienzo de este parlamento el por qué de este inusitado interés. A nuestro juicio, varias son las razones, aunque creo que podrían resumirse a cuatro: 1) porque su uso puede ser importante para variados estudios biomédicos, especialmente aquellos relacionados con el mejor conocimiento de las primeras etapas del desarrollo del embrión humano y por constituir un inigualable medio experimental para diversos fines científicos; 2) por sus hipotéticas aplicaciones terapéuticas en el seno de la denominada medicina regenerativa y reparadora; 3) por los importantes problemas éticos que su utilización conlleva, y finalmente 4) por la posibilidad de rentabilizar económicamente su uso.
Pero ¿qué son las células madre? Las células madre, también denominadas células troncales, estaminales o en ingles células ´stem´, son células que tienen la capacidad, no solamente de poder cultivarse y reproducirse a si mismas, sino también de generar células adultas de diferente progenie, es decir de diferentes tejidos.
Por su origen, las células madre pueden ser: embrionarias o de tejidos adultos.
La fuente de células madre embrionarias son los embriones, que se pueden obtener a partir: 1) de los sobrantes de la fecundación in vitro; 2) de los generados por transferencia nuclear somática, la erróneamente denominada clonación terapéutica, o por partenogénesis a partir de ovocitos humanos.
Las células madre de tejidos adultos se pueden obtener: 1) de diferentes tejidos adultos; 2) de la sangre del cordón umbilical; 3) de la placenta; 4) de células madre germinales obtenidas de fetos abortados y 5) de teratocarcinomas u otros carcinomas, especialmente los testiculares.
CLONACIÓN ANIMAL Y HUMANA
Como se ha referido, para producir células madre embrionarias, una posibilidad es obtenerlas a partir de un embrión clonado por transferencia nuclear somática, por lo que parece de interés realizar un breve resumen histórico de la clonación animal y humana, especialmente de esta última.
Las primeras experiencias de clonación animal de las que existe referencia escrita parecen ser las propuestas por Hans Spemann, de la Universidad de Friburgo, realizadas en 1938. Posteriormente en 1952, Robert Briggs y Thomas King, de la Universidad de Filadelfia, clonaron ranas utilizando núcleos de ovocitos de ese mismo animal con células somáticas de renacuajos. Hasta 1984 no parecen existir nuevas aportaciones de interés en este apasionante campo de la biomedicina. Desde entonces se han clonado, por cronológico orden, carpas, corderos, ovejas, ratones, terneras, vacas, cerdos, gatos, caballos, mulas, ratas, perros y lobos.
Pero a pesar de estos logros en la clonación de mamíferos, la clonación de primates, y más aun la humana, parecían estar lejos de poder ser conseguidas. Por ello, en 2003, Simerly declaraba en Science, que “las especiales características biológicas de los primates haría imposible que pudieran ser clonados”. Sin embargo, en 2007, hace escasamente siete meses, un equipo del Centro Nacional de Investigación de Primates de Oregon, dirigido por Mitalipov, consiguió clonar, por primera vez, monos, aunque la eficiencia de la técnica fue muy baja, pues tuvieron que utilizar 304 ovocitos obtenidos de 14 hembras de macacus rhesus, para conseguir dos líneas de células madre embrionarias. Esta reducida eficiencia, próxima al 0,7%, parecía indicar que la posible aplicación de esta técnica a humanos con fines terapéuticos no tuviera visos de poder llegar a ser una realidad próximamente.
Así se llega a la clonación humana. Según los datos que he podido reunir, extraídos de la bibliografía más reciente, al parecer son nueve los intentos de clonación humana, hasta el momento, realizados. Aunque no podemos detenernos en cada uno de ellos, si comentar que la primera vez que se anunció en el mundo una clonación humana fue en el año 2001, cuando Cibelli, del equipo de Robert Lanza, comunicó que habían logrado obtener un blastocisto humano por partenogénesis. Posteriormente dos equipos chinos afirmaban haber alcanzado el mismo logro, pero sin que esto fuera plenamente admitido por el mundo científico.
Siguiendo esta apasionante y apasionada carrera, fue en 2004, cuando el coreano Woo Suk Hwang comunicaba, tras publicarlo en Science, que había clonado el primer ser humano a partir de material genético de células de tipo similar al embrionario. Pero, dado el carácter alogénico de las células madre que de los embriones clonados se podían obtener, no parecía que este logro fuera útil para su posible aplicación a la clínica humana. Sin embargo, en mayo de 2005, el mismo Hwang anunciaba, después de publicarlo igualmente en Science, que habían logrado clonar embriones humanos por transferencia nuclear somática a partir de células adultas de 11 pacientes. Como es de todos conocido, estas experiencias tuvieron una enorme repercusión mediática y abrieron una objetiva esperanza de que las células obtenidas de los embriones clonados pudieran ser utilizadas para tratar diversas enfermedades, a la vez que colocaron a Hwang en la cumbre de la investigación mundial. Sin embargo, como asimismo es sabido, a finales de 2005, se demostró que las experiencias de Hwang habían sido fraudulentas, lo que hacía que se volviera a poner en duda el que hasta ese momento se hubiera logrado la clonación humana, cosa que, en el mes de agosto de 2005, Miodrag Stojkovic, del equipo de Allison Murdoch, de la Universidad de Newcastle, y actualmente Subdirector del Instituto de Investigación Príncipe Felipe, de nuestra Comunidad Valenciana, anunciaba que lo habían conseguido. Según ellos, serían los primeros, en haber logrado, la ansiada, por algunos, clonación de seres humanos.
Posteriormente, Panayotis Zavos, igualmente manifestaba que había logrado clonar embriones humanos, pero parece poco probable que así fuera, pues, dada la trascendencia de tal experiencia, debería haber sido publicada en una revista de primera línea, cosa que no se dio, lo que arroja serias dudas sobre el valor real de su logro.
Por ello, en opinión de la gran mayoría de los expertos en esta área médica, seguía existiendo la duda razonable de que hasta ese momento se hubiera logrado clonar un ser humano, opinión que viene apoyada por el hecho de que en ninguna de las anteriores experiencias se consiguieron obtener líneas celulares embrionarias a partir de los blastocistos clonados.
Pero, un equipo de investigadores de la firma Stemagen Corporation, de la Jolla, California, dirigidos por A French, publicaba el pasado mes de abril un artículo en Stem Cells, en el que afirmaban haber obtenido blastocistos humanos por transferencia nuclear somática, utilizando células adultas de piel y ovocitos de mujeres jóvenes de entre 20 y 24 años, sobrantes de fecundación in vitro, al igual que manifestaban haber conseguido blastocistos humanos generados partenogenéticamente, a partir de un pequeño número de ovocitos, así mismo humanos. Es decir, de acuerdo con los autores del trabajo en cuestión, se podía presuponer que era ésta la primera ocasión en que se conseguía la generación de un blastocisto humano por transferencia nuclear o parteno-genéticamente.
UTILIZACIÓN CLÍNICA DE LAS CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
Pero ¿sería posible utilizar clínicamente las células madre embrionarias obtenidas de esos clones?
Aunque son muchas las investigaciones dirigidas a la obtención de células de diversos tejidos a partir de las células madre embrionarias, las experiencias preclínicas son mucho más reducidas y las clínicas prácticamente inexistentes.
Sin embargo, nos parece de interés referirnos a un trabajo de Laflamme y colaboradores, publicado en Nature Biotechnology, el pasado año, en el que los autores refieren haber conseguido que cardiomiocitos generados a partir de células madre embrionarias, cuando son transplantados a corazones de rata infartados logren mejorar su función. Es decir, parece que con las células madre embrionarias utilizadas se había conseguido, por primera vez, mejorar la función del corazón de un animal lesionado.
También, en este pasado mes de abril, el grupo de Darabi y colaboradores, en un trabajo publicado en Nature Medicine, obtenía a partir de células madre embrionarias, células de músculo esquelético, que cuando eran transferidas a ratones con distrofia muscular, mejoraban la funcionalidad de los músculos enfermos de estos animales, sin que además se produjeran teratomas. No cabe duda, que estas experiencias abren una objetiva posibilidad para ser aplicadas al estudio de distrofias musculares de distinto tipo, aunque parece que podrían ser especialmente útiles para la distrofia muscular de Duchenne.
Aunque no existen experiencias clínicas utilizando células madre embrionarias, las preclínicas realizadas en animales, anteriormente comentadas, podrían abrir alguna puerta para su utilización en humanos.
Pero, desde un punto de vista médico, es necesario tener en cuenta que si se obtuvieran estas células de embriones congelados, por ser alogénico el material celular utilizado para el transplante celular, se podrían producir problemas de rechazo inmunológico que obligarían de por vida a un tratamiento inmunosupresor del paciente que va a recibir el transplante. Además, como ya se ha referido, sería grande la probabilidad de desarrollar tumores en el paciente trasplantado.
Por ello, dado que existen otras alternativas más favorables para ser utilizadas en la clínica médica, no parece que por el momento sea adecuado proponer el uso de células madre embrionarias con fines terapéuticos. Como hasta ahora no se ha hecho.
Es por esto, por lo que Enserink comentaba, en un trabajo recientemente publicado en Science, en el que se refiere a las campañas que desde algunos ámbitos científicos y mediáticos se han propuesto en defensa del uso de las células madre embrionarias para tratar diversa y graves enfermedades humanas, especialmente Parkinson, diabetes o infarto de miocardio, que “nadie podría prometer hoy la falsedad de que con células madre embrionarias humanas se puede curar a alguien inminentemente, esto es engañar cruelmente a pacientes y publico.”
ENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRE DE TEJIDOS ADULTOS
Pero, si las células madre embrionarias humanas no es el material biológico idóneo para promover aventuras terapéuticas, si en cambio se están abriendo nuevas posibilidades para conseguir este objetivo utilizando células madre de tejidos adultos, o incluso, como más adelante referiremos, usando células somáticas adultas reprogramadas.
De entrada, nos parece necesario volver a afirmar que son las células madre de tejidos adultos las únicas que hasta el momento se han utilizado en humanos con fines terapéuticos en ensayos clínicos. En efecto, según se recoge en el número de enero de 2007 de Science, hasta esa fecha, había 1238 ensayos clínicos aprobados por la Food and Drug Administration norteamericana, la FDA, utilizando células madre de tejidos adultos, de ellos, más de 250 en infarto de miocardio, 24 en linfomas de tipo no-Hodgkin y 5 en tumores testiculares.
Pero para confirmar el amplio uso de las células madre adultas en ensayos clínicos, en contraposición a la nula utilización de las embrionarias, nos parece que el mejor medio es referirnos a los datos recogidos en una página web en la que se enumeran los ensayos clínicos actualmente en desarrollo llevados a cabo con células madre. En ella, se constata que, en abril de 2007, existían 73 patologías distintas en las que se estaban llevando a cabo ensayos clínicos con células madre adultas. De ellas, en 26 tipos de cánceres; en enfermedades autoinmunes; en la enfermedad cardiovascular aguda y crónica; en trastornos oculares, como es la regeneración corneal; en diversos tipos de inmunodeficiencias; en enfermedades nerviosas neuro-degenerativas, como el Parkinson o traumáticas como la lesión de medula espinal; en diferentes enfermedades hematológicas; en enfermedades que cursan con cicatrización dificultosa; en la reparación de tejido óseo; en varias enfermedades metabólicas; en patología hepática, especialmente en la cirrosis y en diversos trastornos de la vejiga urinaria. Sin embargo, en ese mismo registro, no se refiere ni un solo ensayo clínico llevado a cabo con células madre embrionarias.
Creo que estos datos confirman de forma objetiva, yo me atrevería a decir que irrefutable, que hasta la fecha, con células madre embrionarias no se ha curado a nadie, en contra de lo que desde algunos cenáculos, más ideológicos que científicos, se intenta de difundir.
CREACIÓN BIOARTIFICIAL DE ÓRGANOS UTILIZANDO CÉLULAS MADRE
Otra posible utilización de las células madre es su uso para la creación bioartificial de órganos. Es sabido que una de las dificultades más importantes del transplante de órganos es la carencia de órganos disponibles, por lo que la creación de órganos bioartificiales se ofrece como una atractiva posibilidad de futuro.
En este sentido son varias las tentativas que hasta ahora se han realizado en diversas patologías, especialmente en la creación de válvulas cardíacas, pero sin duda, a nuestro juicio, son las experiencias del grupo de Doris Taylor, de la Universidad de Minessota, publicadas en Nature Medicine, en el pasado mes de abril, las más sugerentes, pues en ellas consiguen, por primera vez en el mundo, crear un corazón bioartificial. Para lograr este objetivo, los autores parten de la descelularización de corazones de cadáver de rata por perfusión con detergentes, hasta eliminar todo el material celular y dejar únicamente la matriz extracelular con su estructura espacial propia. Posteriormente, esta estructura cardiaca celular hueca la rellenan con células madre cardíacas neonatales o células madre endoteliales aórticas de rata. Seguidamente, las estructuras cardíacas a las que se han transferido las células madre, se cultivan durante 28 días para permitir la recelularización del nuevo órgano. A los 4 días de finalizar la reperfusión celular, los autores comprueban que la estructura generada empieza a contraerse y a los 8 días adquiere la función propia de la bomba cardiaca. Es decir, habían conseguido crear un corazón bioartificial nuevo.
No hace falta dejar correr la imaginación de una forma científicamente incontrolada, para darse cuenta de lo que estas experiencia del grupo de Doris Taylor significan, pues no es necesario ser muy imaginativo para considerar que, a un paciente con un importante fallo funcional cardíaco se le pueda extraer su corazón lesionado, se le pueda mantener bioactivo por un sistema extracorpóreo independiente, se pueda posteriormente eliminar de su corazón enfermo el tejido celular patológico y después recelularizar su corazón con sus propias células madre y finalmente pueda ser, una vez adquirida su nueva condición de corazón sano funcionante, retransplantado al paciente en cuestión. Todo ello, algo que hace solamente unos meses parecería ciencia ficción, pero que hoy se abre como una objetiva posibilidad terapéutica, que, aunque es seguro tardará algunos años en poder ser aplicada a la clínica humana, no cabe duda que llegará a serlo.
Esta misma técnica de descelularización y recelularización también la ha aplicado con éxito el mismo grupo investigador a corazones de cerdo, como se sabe de un tamaño bastante similar al humano, y por tanto acercando así esta realidad experimental a una objetiva posibilidad terapéutica, al igual que también han conseguido descelularizar pulmones, hígado, riñón y tejido muscular de diversos mamíferos, por lo que sus experiencias se abren, no solamente al importante campo, pero limitado, de la patología cardiaca, sino también a todo tipo de órganos lesionados que requieran ser sustituidos.
ALTERNATIVAS PARA LA OBTENCION DE CELULAS MADRE DE TIPO EMBRIONARIO SIN TENER QUE DESTRUIR EMBRIONES
Para generar células madre embrionarias, ineludiblemente hay que destruir al embrión del cual se obtienen, lo que constituye un insalvable problema ético. Por ello, hace unos años se planteó el reto de obtener células madre similares a las de los embriones humanos por procedimientos que no requirieran su destrucción.
Así, se propuso obtenerlas a partir: 1) de blastómeros de embriones de pocos días; 2) creando embriones por trasferencia nuclear somática, tras modificar genéticamente el núcleo de la célula somática utilizada; 3) de embriones aneuploides; 4) de células madre germinales adultas derivadas de células madre testiculares ó 5) de ovocitos activados partenogenéticamente.
Pero todos estos intentos, aunque loables, no han logrado desarrollar un método que técnica y éticamente haya sido ampliamente aceptado.
Así se llegó a agosto de 2006. Fue entonces cuando Takahasi y Yamanaka, el primero un doctorando del investigador japonés, publicaron un trabajo en Cell, en el que describieron, por primera vez en el mundo, la posibilidad de reprogramar células somáticas adultas a células pluripotentes, abriendo de esta forma un camino que, sin duda, se prometía altamente esperanzador para generar células similares a las embrionarias sin tener que destruir a los embriones que las donan. Habían nacido las células iPS.
A nuestro juicio, el principal mérito de Yamanaka fue analizar cuáles eran los factores presentes en los ovocitos humanos o en las células madre embrionarias, que inducen la reprogramación de las células somáticas adultas a formas más indiferenciadas, e identificar veinticuatro de ellos. De éstos, utilizaron cuatro: el Oct 4, Sox2, c-Myc y Klf4. Estos cuatro genes codifican cuatro factores de trascripción, que transferidos a la célula somática, inducen en ella la expresión de otros genes que la reprograman hasta un estadio de pluripotencialidad celular. Utilizando estos cuatro genes, Takahasi y Yamanaka, consiguieron reprogramar células somáticas adultas de ratón a células que expresaban el marcador de pluripotencialidad Fbx15, de las cuales pudieron a su vez derivar directamente células de todo tipo de tejidos, y todo ello, sin tener que destruir ningún embrión, pues en ningún momento de la reprogramación se llegaban a generar verdaderas células embrionarias, ya que el proceso de reprogramación se detenía, como ya se ha comentado, en el estadio evolutivo de célula pluripotente. A estas células las denominaron células madre pluripotentes inducidas o células iPS. Sin embargo, las células iPS, en aquel momento generadas, diferían de las células madre embrionarias en su expresión génica y en los patrones de metilación del ADN, pero además cuando las células iPS así formadas se inyectaron a blastocistos de animales normales, no consiguieron producir quimeras viables.
Estos espectaculares resultados fueron ampliados y confirmados en un trabajo posterior del mismo grupo, publicado en Nature, en el que se describe cómo a partir de células iPS, controlando la expresión del Nanog y del Oct 4, se pueden generar células germinales, con expresión génica y patrones de metilación del ADN comparables a los de las células madre embrionarias. Asimismo, lograron, y esto fue lo más espectacular, obtener quimeras adultas de ratones si las células iPS se inyectaban en blastocistos murinos, pudiendo estos transmitir sus características génicas a la siguiente generación.
En el mismo número de Nature, Wernig y colaboradores, del grupo de Jaenisch, publicaban experiencias demostrando que igualmente habían conseguido reprogramar fibroblastos a células pluripotentes, utilizando los mismos genes reprogramadores que Takahasi y Yamanaka: Oct 4, Sox2, c-Myc y Klf4.
También, Maherali y colaboradores en un trabajo publicado en Stem Cell, referían haber conseguido reprogramar fibroblastos a células pluripotentes y, apartir de ellas, generar quimeras viables.
Estos dos últimos trabajos de Wernig y Maherali confirmaban la posibilidad de obtener células iPS murinas a partir de células somáticas adultas, lo que refrendaba la evidencia científica de que la producción de células iPS se había logrado.
CÉLULAS iPS OBTENIDAS A PARTIR DE CÉLULAS SOMÁTICAS ADULTAS HUMANAS
Pero hasta el momento, todas las experiencias realizadas para conseguir células iPS lo habían sido en el campo experimental animal, aunque sin duda ello abría una esperanzadora posibilidad de poder conseguirlo también en humanos.
Pero, ¿podría ser posible dar este nuevo paso y conseguir células iPS a partir de células adultas de un paciente que requiriera un trasplante celular? En ese momento, esto no parecía fácil, ni mucho menos próximo. Así, Janet Rossant se preguntaba el pasado mes de julio en Nature “¿serán eficientes los mismos mágicos factores moleculares para generar células iPS en humanos? Diversos grupos lo están intentando, pero trasladar estas pruebas a pacientes tiene muchas dificultades”.
Sin embargo, esto, que parecía un objetivo investigador difícil de alcanzar a corto plazo, se consiguió a finales de 2007, cuando los grupos de Shinya Yamanaka, de la Universidad de Kyoto y de James Thomson, de la Universidad de Wisconsin, repitieron las experiencias realizadas por el propio Yamanaka con células murinas, pero esta vez utilizando como material celular para ser reprogramado células de piel humana. De esta forma, de cara a la posible utilización clínica de las células iPS se había dado un paso adelante fundamental.
Por tanto, tan recientemente como solamente hace seis meses, se comenzaba escribir el futuro de la terapia celular, al conseguir generar células iPS a partir del material genómico de células humanas somáticas adultas. De ahí el inusitado interés y las esperanzadoras expectativas que las experiencias de Yamanaka y Thomson despertaron, pues se había abierto una tercera vía para la generación y utilización de células madre, tanto en el campo experimental como clínico.
Ya refiriéndonos a un aspecto más técnico, el equipo de Thomson, como se describe en Science, utilizó un lentivirus como vector para introducir los 4 genes reprogramadores Oct 4, Sox2, Lin28 y Nanog. Con esta metódica, los investigadores norteamericanos consiguieron generar 8 líneas de células iPS, similares a las embrionarias humanas, logrando producir una célula iPS por cada 10.000 células somáticas reprogramadas. La fuente de las células de piel utilizadas fueron prepucio de recién nacido y piel de feto.
Por su parte, Takahashi y Yamanaka usaron el mismo sistema que los norteamericanos, pero utilizando un retrovirus para transferir los genes reprogramadores, y además estos no fueron los mismos que los utilizados por Thomson, ya que usaron el Oct 4, el Sox2, el c-Myc, y el Klf4, que por otro lado fueron los mismos que ellos ya habían utilizado en sus experiencias previas con ratones. Con esta metódica experimental obtuvieron una célula iPS por cada 5000 células somáticas reprogramadas, es decir, consiguieron duplicar la eficiencia del equipo de Thomson. Lo que significaba que con diez centímetros de piel cultivada se podrían producir varias líneas celulares iPS.
En sus experiencias, publicadas en Cell, el equipo japonés utilizó, como fuente de células adultas, piel de la cara de una mujer de 36 años y tejido sinovial articular de un varón de 69.
Las células iPS obtenidas por el grupo de Yamanaka mostraban las características propias de las células embrionarias, tanto en lo que se refiere a su apariencia morfológica, su multiplicación en cultivo, funcionalidad, capacidad de producir teratomas, y sobre todo, los mismos marcadores genéticos, aunque la expresión génica de las células iPS y los patrones de metilación del ADN eran diferentes, además de fallar en la producción de quimeras vivas.
Sin embargo, a partir de las células iPS así obtenidas pudieron conseguir estructuras biológicas de las tres capas germinales, de las cuales pudieron derivar células neuronales y cardíacas, con la particularidad de que estas últimas, tras unos días de cultivo, comenzaron a latir.
Confirmando los hallazgos de Yamanaka y Thomson, el pasado mes de abril, Daley y colaboradores, en experimentos publicados en Nature, lograban igualmente derivar células iPS, de células adultas, especialmente fibroblastos de fetos neonatos y sujetos adultos, utilizando los cuatro mismos genes reprogramadores, pero comprobando además que de ellos eran el Oct-4 y el Sox2 los más activos en su función reprogramadora. Las células iPS por ellos obtenidas se asemejaban a las embrionarias humanas en morfología y expresión génica y además tenían la capacidad de producir teratomas en ratones inmunodeficientes.
Tambien Lowry y su grupo conseguían generar, según refieren en un trabajo publicado en PNAS este mismo año, células iPS a partir de fibroblastos de piel humana, confirmando así los trabajos de Yamanaka, Thomson y Daley.
INCONVENIENTES TÉCNICOS PARA EL USO DE CÉLULAS iPS PARA FINES CLÍNICOS
Las experiencias hasta aquí comentadas han abierto inusitadas expectativas en cuanto a la posibilidad de utilizar células similares a las embrionarias humanas sin dificultades éticas y con indudables ventajas técnicas.
Sin embargo, aún no se pueden echar las campanas al vuelo cuando de buscar una finalidad terapéutica se trata, pues existen determinados inconvenientes técnicos que hay que solventar antes de poder utilizar las células iPS en humanos con fines clínicos.
El primero de ellos es, que para insertar los cuatro genes reprogramadores se utilizan virus, retrovirus en el caso de Yamanaka y lentivirus en el caso de Thomson, y el material genético de estos virus, potencialmente patógeno, puede insertarse en el ADN de la célula que se va a reprogramar, por lo que se podrían transmitir al hipotético receptor patologías virales, además de propiciar una intensa modificación génica, cuyas consecuencias son por el momento impredecibles.
Pero de forma sorprendente, por la rapidez en conseguirlo, esta dificultad ya la han resuelto Yamanaka y sus colegas, al publicar en Science, hace escasamente tres meses, que habían logrado reprogramar células de estómago e hígado murinas utilizando un retrovirus, sin que el material génico viral penetrara en la célula adulta y por tanto sin alterar su genoma y evitando además la posible contaminación patógena viral.
Otro inconveniente es el uso por Takahashi y Yamanaka del c-Myc, un oncogen, pues al utilizarlo se podría favorecer el desarrollo de tumores en los hipotéticos pacientes trasplantados. Pero, unos meses más tarde, ya en 2008, el mismo grupo, conseguía solventar este problema al lograr similares resultados, tanto en humanos como en ratones, no utilizando el c-Myc, es decir usando solamente los otros tres genes reprogramadotes. En estas experiencias, publicadas en Nature Biotechnology, consiguieron que ninguno de los 26 animales a los que se transfirieron células iPS obtenidas sin utilizar c-Myc desarrollaran tumores, mientras que 6 de los 37 animales transferidos con células que utilizaron el c-Myc, sí los produjeron.
EXPERIENCIAS PRECLÍNICAS EN ANIMALES CON CÉLULAS iPS
Al margen de las anteriores consideraciones, un paso ineludible para el uso de las células iPS en patología humana es la realización de experiencias preclínicas en animales. Hasta el momento, de acuerdo a lo por mí conocido, se han realizado en este sentido dos interesantes intentos. El primero por Hanna y colaboradores, quienes han conseguido, según describen en Science, mejorar los síntomas clínicos de ratones con anemia falciforme utilizando células iPS, ya que los tres animales que las recibieron sobrevivieron más de 20 semanas, mientras los que no, murieron antes de la séptima semana.
Por otro lado, Wernig y colaboradores demuestran, en un trabajo publicado el pasado mes de abril en PNAS, que las células iPS se pueden diferenciar a células madre precursoras neurales, que en cultivo pueden generar células neurales o de glia. Pero además, que las células precursoras neurales así generadas, si se transfieren al cerebro de fetos de ratones, migran a distintas regiones del mismo y ahí se diferencian a glia y neuronas, algunas de ellas dopaminérgicas. Cuando las neuronas dopaminérgicas generadas se trasplantan a cerebros de ratas con Parkinson, consiguen mejorar sus síntomas clínicos. Como afirman los propios autores, estos resultados demuestran el potencial terapéutico de las células iPS procedentes de fibroblastos para el reemplazo de células neuronales patológicas en un modelo animal, lo que sin duda abre también las puertas para su posible aplicación en humanos.
UTILIZACIÓN DE CÉLULAS iPS PARA FINES EXPERIMENTALES
Al margen de su posible utilidad clínica, nos parece que hasta que las dificultades que se han referido para poder utilizar las células iPS con fines terapéuticos en humanos se solventen, estas células, como comentaba en Nature MF Pera, hace sólo unos meses, pueden ser un material biológico de gran interés para fines experimentales, los que ahora se tratan de conseguir utilizando células madre embrionarias, pues, usándolas se podrá continuar investigando en la regulación biológica de las primeras etapas de la vida humana, profundizar en el mecanismo patogénico de muchas enfermedades o utilizarlas como medio biológico para evaluar nuevos fármacos.
Pero, a nuestro juicio, seguramente una de las primeras aplicaciones prácticas de las células iPS podrá ser la posibilidad de obtener modelos celulares de enfermedades genéticas humanas, derivando líneas celulares a partir de enfermos que las padezcan. De esta forma se podría, tanto profundizar en su patogenia, como avanzar en su tratamiento.
VENTAJAS TÉCNICAS DEL USO DE LAS CÉLULAS iPS
Pero además, al margen de estas consideraciones biomédicas, parece de interés considerar que la producción de las células iPS es técnicamente más sencilla y más económica que la transferencia nuclear somática, por lo que, en teoría, podría llevarse a cabo en laboratorios sin grandes recursos técnicos. Otra importante ventaja para su uso dentro de la medicina regenerativa y reparadora.
BANCOS UNIVERSALES DE CÉLULAS iPS
Esta facilidad técnica ha dado lugar a que en el pasado mes de abril se propusiera, como una posibilidad técnicamente asequible, crear bancos universales de células iPS. En efecto, según se comenta en uno de los últimos números de Nature, Yonehiro Kanemura, trabajando conjuntamente con Shiniya Yamanaka y Hideyuki Okano, este último de la Universidad Keio de Tokio, ha propuesto la creación de un banco universal de células iPS obtenidas de placenta y sangre de cordón umbilical. En los próximos cinco años pretende Kanemura generar 200 líneas celulares de células iPS, de las cuales, a su vez, obtener 200 líneas de células neuronales. Aunque, como es evidente, las líneas de células iPS así generadas no serían específicas para un paciente determinado, Norio Nakatsuji, de la Universidad de Kioto, estima que con 50 líneas de células iPS bien elegidas, se podría tratar, sin problemas inmunológicos, al 90% de la población japonesa. Algo, a mi juicio, verdaderamente espectacular, que abre el paso a la creación de bancos universales de células iPS para tratar cualquier tipo de dolencia dentro del apasionante campo de la medicina regenerativa y reparadora.
VENTAJAS ÉTICAS DE LAS CÉLULAS iPS
Pero con independencia del espectacular logro técnico que la consecución de las células iPS significa, sin ninguna duda su principal ventaja es ética, al no requerir para obtenerlas la destrucción de embriones humanos. Esto ha sido reconocido por un gran número de expertos en bioética, así como por numerosos investigadores que desarrollan su labor en esta apasionante área científica. Por ello, varios de los pioneros en el uso de células madre embrionarias, han manifestado su intención de dejar de utilizarlas para reconducir sus investigaciones con células iPS. Entre ellos, Ian Wilmut, el padre de la oveja Dolly, quien tras manifestar, en unas declaraciones al Daily Telegraph, que las investigaciones que puedan derivarse del uso de las células iPS son “cien veces más interesantes” que las que se llevan a cabo con células madre embrionarias, reafirma su intención de dejar de utilizar éstas últimas para pasarse a usar células iPS.
Concluyendo, nos parece que el descubrimiento de las células iPs es un trascendente avance experimental, que hay que saludar como una objetiva esperanza para encontrar métodos éticos que permitan el desarrollo que la medicina reparadora y regenerativa requiere, por lo que, el propio Thomson, como se sabe el padre de las células madre humanas, comentaba en una reciente entrevista en el New York Times, que probablemente, y transfiero literalmente el texto, “dentro de una década la guerra de las células madre será solo una nota al pie de una página curiosa de la historia de la ciencia”.
No quiero terminar sin comentar algo que considero de especial interés. Como muchos de ustedes conocen, Shiniya Yamanaka, el descubridor de las células iPS, es un biólogo molecular, que por razones personales decidió trabajar durante ocho años en la Sección de Oncología de su propio hospital. Pues bien, Yamanaka comenta en una entrevista también recientemente concedida al New York Times, que realizando su trabajo clínico, un colega le invitó a observar un embrión humano al microscopio. “Cuando vi el embrión, refiere Yamanaka, me di cuenta de que no había diferencia entre él y mis dos hijas adolescentes, por lo que pensé que no podemos permitirnos destruir embriones para nuestras investigaciones. Tiene que haber otra posibilidad”.
Así es, como Yamanaka inició la búsqueda de una vía experimental para obtener células similares a las embrionarias sin tener que destruir embriones humanos. Así es, como comenzó su andadura hacia las células iPS, andadura que duró ocho largos años, durante los cuales tuvo, como él mismo refiere, momentos de gratas alegrías científicas, pero también de desánimos, que estuvieron en ocasiones a punto de hacerle desistir de su empeño. Pero su ilusión científica y ética le hizo encontrar fuerzas para llevar sus investigaciones a buen puerto, al puerto científico de las células iPS.
Creo que este puede ser para muchos de los que nos movemos en el campo de la investigación científica un ejemplo a seguir. Perseguir un objetivo experimental por una motivación científica y ética y perseverar hasta conseguirlo. Es decir, tratar de realizar nuestras investigaciones dentro del marco ético que cualquier acción humana requiere.
(Texto reducido del discurso de ingreso de la Real Academia de Medicina de la Comunidad Valenciana del Dr. Justo Aznar. El texto completo incluída la bibliografía se puede encontrar enwww.observatoriobioetica.es, en Informes.)
8. Aplicabilidad clínica de las células iPS,
Con frecuencia nos estamos refiriendo (Provida Press nº281) a la importancia que las células iPS pueden tener en los próximos años dentro de la medicina regenerativa y reparadora, en primer lugar, por la posibilidad de generar a partir de ellas células específicas para pacientes concretos, lo que evitaría los problemas de rechazo que se pueden dar en este tipo de terapéuticas y en segundo lugar, y no menos importante porque para obtener las células iPS no hace falta utilizar embriones humanos y por tanto se evitan todas las dificultades éticas que el manejo de las células madre embrionarias conlleva. A nuestro juicio algo que abre puertas de inusitada esperanza para muchos pacientes.
Ya en un terreno más concreto, y de una forma teórica, para poder generar células iPS que pudieran ser aplicadas a enfermos individuales, hay que obtenerlas del propio paciente y esto apenas se había conseguido, sin embargo son cada vez más concretos los pasos que se están dando en esta dirección y algunos de ellos son recogidos en un magnifico artículo publicado en la prestigiosa revista Cell (134; 877-886, 2008) el pasado 5 de septiembre.
Hasta ahora prácticamente el único procedimiento existente para conseguir este fin terapéutico que comentamos era utilizar la transferencia nuclear somática (la denominada clonación terapéutica) utilizando material genético del propio paciente que se pretende tratar. Pero este procedimiento, además de tener indudables dificultades éticas, de entre los cuales no es la menor el gran número de ovocitos humanos que se necesitarían, cosa que la hace inviable en la realidad la clínica, hasta la fecha, según se comenta en la propia revista Cell “nunca ha tenido éxito en humanos”. Así pues, para aquellos defensores de la clonación terapéutica habría que hacerlos descender al terreno de lo experimentalmente posible y hacerles deambular por la vía de una tecnología técnicamente no alcanzada y éticamente insostenible.
Por ello, es el campo de las células iPS la gran esperanza de la medicina regenerativa y reparadora y esa esperanza la resume bien el trabajo que comentamos.
No vamos a entrar en aspectos técnicos, no parece procedente, pero sí afirmar de entrada que un grupo de diez investigadores la gran mayoría de la Universidad de Harward, pero también de la de Seattle y Hamburgo, se refieren a que han sido capaces de obtener células iPS de diez pacientes, para generar a partir de ellas líneas celulares que hipotéticamente podrían ser aplicadas para tratar a los pacientes en cuestión.
Las enfermedades en concreto son: deficiencia de adenosino-deaminasa, que es una grave inmunodeficiencia; síndrome de Shwachman-Bodian-Diamond; enfermedad de Gaucher y Becker, que es una grave distrofia muscular; enfermedad de Parkinson; enfermedad de Huntington; diabetes mellitus juvenil de tipo I; síndrome de Down y síndrome de Lesch-Nyhan. En todos los pacientes las células iPS han sido generadas utilizando tres o cuatro factores de reprogramación. Se necesitaron 2 ó 3 semanas de cultivo y siempre se comprobó la similitud biológica con las células madre embrionarias. Los pacientes eran de diversas edades, pues había desde bebés de 3 meses hasta una persona adulta de 57 años. Siete varones y cuatro mujeres.
No creo que se requiera una desbordada imaginación para vislumbrar lo que estos hallazgos pueden suponer para un gran número de pacientes que hoy día sufren enfermedades muy graves, gran parte de ellas incurables.
Justo Aznar.
9. Últimos avances y algunas preguntas sobre la reprogramación celular, es decir sobre las células iPS.
En un interesante artículo, Monya Baker y Natalie de Witt revisan algunos de los últimos avances y se hacen algunas preguntas sobre la reprogramación celular (Nature Reports Stern Cells, DOI; 10.1038/sterncells. 2008.108. publicado el 17.VII-2008).
Aunque el interés en este campo no decrece, nuevas preguntas están aflorando como se ha podido constatar en algunas de las comunicaciones presentadas este mismo año en el Congreso de la Sociedad Internacional para la Investigación con Células Madre, celebrado en Filadelfia.
Seguramente la principal de ellas es que se presentaron datos que parecen indicar que los genomas de células reprogramadas al estado de pluripotencialidad retienen algún carácter de su forma primitiva tras la reprogramación. John Gurdon, del “Cancer Research UK Gurdon Institute”, de Cambridge, estima que esta memoria celular se mantiene no por la acción de los factores de trascripción sino por histonas capaces de retener sus funciones durante los procesos de división celular.
También Shinya Yamanaka, el padre de las células iPS, presentó datos mostrando que las células iPS generadas conservan información genómica de las células originales. Así mismo Yamanaka mostró que ratones reprogramados utilizando el oncogen c-Myc tenían generalmente mayor índice de tumores y morían antes. Esto ocurría especialmente cuando las células reprogramadas procedían de células de hígado o estómago, que cuando lo eran de fibroblastos. Creen que esta tendencia puede ser debida a que estas células estén más metiladas.
Pero seguramente la noticia fundamental de este año es que probablemente las células no necesitan ser reprogramadas para poder generar a partir de ellas células de distintos tejidos, sino que puede “transdiferenciarse” directamente.
En efecto, Douglas Melton, del “Harward Stem Cell Institute”, de Cambridge, Massachusetts, ha dirigido su atención al estudio de factores de trascripción que pueden generar directamente células beta pancreáticas. Así, utilizando tres factores de trascripción en el páncreas de ratones vivos ha podido convertir directamente, sin necesidad de reprogramación, células exocrinas en células endocrinas, que se parecen mucho a las células beta pancreáticas que segregan insulina. Cuando estas células fueron trasplantadas a ratones con diabetes inducida, se pudieron reducir los niveles de glucosa en la sangre al segregar , las células transplantadas, insulina. Sin embargo, según afirma Melton las células reprogramadas no son, por el momento, clínicamente utilizables porque la liberación de insulina no está regulada por los niveles de glucosa, aunque así mismo estima que es cuestión de profundizar con nuevas investigaciones para poder obtener células clínicamente útiles.
Otro hecho de interés que se comunicó en el Congreso que comentamos, es que el desarrollo de células madre cancerosas depende en gran parte del medio en que se encuentran inmersas. Esto al menos es lo que parece que reflejan algunas investigaciones de Sean Morrison, de la Universidad de Michigan, en Ann Arbor, para un tipo concreto de células de melanoma (cáncer de piel), cuando están fuera de la sangre. Sus experiencias parecen confirmar que algunos tumores poseen un determinado tipo de células madre capaces de reiniciar la actividad tumoral después de ser trasplantadas a ratones. De todas formas estas células son muy raras, así en la leucemia las células que pueden contribuir al desarrollo tumoral son tan escasas como una en un millón.
Justo Aznar.
10. Se obtienen ratones vivos a partir de células iPS.
Un tema debatido es si a partir de las células iPS se podrían conseguir células de todos los tejidos, pero no un organismo vivo completo. Es decir, si las células iPS eran pluripotentes o totipotentes.
Ahora un equipo de investigadores chinos, de la Academia China de Ciencias de Pekín, han conseguido (Nature. DOI; 10.1038/nature 08267), generar a partir de células iPS obtenidas de la piel de ratones, producir 31 ratones vivos. Es la primera vez que se consigue generar a partir de células iPS organismos vivos completos. Las ratonas obtenidas eran además fértiles. Es por tanto ésta una clara confirmación experimental del carácter totipotente de las células iPS. Sin duda, un trabajo fundamental en lo que a la investigación con células iPS se refiere.
Como manifiesta a El Mundo (24-VII-2009) Carlos Simón, director del Instituto Valenciano de Infertilidad: “se tomaron embriones modificados cromosómicamente para que sólo tuvieran la cobertura externa, lo que popularmente suele conocerse como huevos hueros. De ellos se extrajeron blastocistos que, al seguir desarrollándose, sólo generaron la estructura externa o la placenta y no la masa interna o feto.
A continuación, se inyectaron las células iPS de distintas líneas en los blastocistos y éstos, a su vez, se implantaron en el vientre de varias hembras de ratón. El resultado fue que tres de estas líneas lograron descendencia. Esta vez fuera de la pipeta, en un experimento in vivo, del que nacieron 27 roedores, todos ellos del color propio de las células que descendían.
Por tanto, además de lograr crear vida a partir de células adultas inducidas o reprogramadas, los expertos demuestran que las iPS son las únicas responsables de la creación del feto, que hereda su línea germinal (características genéticas). La función del blastocisto en este caso es la de aportar el nido en el que albergar al ser vivo durante su gestación pero nada más, ya que carece de masa granulosa interna.
Este linaje se mantuvo en una segunda generación. A las siete semanas de nacer, uno de estos ratones, hijos de las células iPS, se apareó con una hembra. Como consecuencia, tuvieron crías y, de nuevo, se mantuvo la línea genética. Fueron roedores marrones, fruto de la combinación del color negro del macho, nacido a partir de las células iPS y del blanco de la madre”.
Otro equipo chino (Cell Sterm Cell DOI 10.1016/j.stem.2009.07.001. 2009) ha obtenido también, por un procedimiento similar, cuatro crías de ratón a partir de células iPS.
Según de comenta también en el mismo número de El Mundo: “estos experimentos sin duda volverán a desencadenar un nuevo debate sobre los potenciales riesgos de esta línea de investigación. «Ahora tenemos una tecnología eficaz en la que cualquiera, joven o mayor, fértil o infértil, heterosexual u homosexual, puede transferir sus genes. Para ello, sólo hacen falta unas cuantas células de la piel. Esto acelera al presente la era de los bebés a la carta», indica a El Mundo Robert Lanza, jefe científico de Advanced Cell Technology, pero este experto considera que este uso de la técnica está completamente injustificado: «Utilizar esta tecnología con fines reproductivos seria una irresponsabilidad ética y científica».
Estas experiencias merecen una breve reflexión ética. No hay duda que muchos avances científicos llevan en si mismos una negativa carga moral, como pueden ser la clonación humana o la utilización de células madre embrionarias, ya que, como es sabido, para obtenerlas hay que destruir un embrión humano.
Otras técnicas, sin embargo, en si mismo son neutras. Dependerá su eticidad de la finalidad de tales experiencias. Por ejemplo, el diagnóstico prenatal, que realizado en las debidas condiciones y convenientemente utilizado, no presenta dificultad moral alguna, pero si pudiera tenerla si se utiliza explícitamente para diagnosticar el síndrome de Down con la intención última de abortar al feto si lo padece.
Otras técnicas han nacido con una finalidad ética claramente positiva, como pueden ser las células iPS, pero el uso que se haga de las mismas puede cambiar radicalmente la valoración ética de su utilización.
Esto es lo ocurrido con las experiencias que aquí se describen. Utilizar las células iPS para prevenir el uso de células madre embrionarias no puede tener una valoración ética nada más que positiva. Sin embargo, utilizarlas para producir seres humanos clónicos, si esto llegara a ser técnicamente factible, no podría ser éticamente admitido. Por tanto, en la mayoría de los casos, el juicio moral que un avance científico merezca, será consecuencia de la finalidad para la que sea utilizado. Es decir, el juicio ético de cualquier avance experimental dependerá del uso que los investigadores hagan de él. La eticidad de los avances científicos está, sin duda, en manos de sus usuarios.
Esto nos lleva a considerar que lo más importante para salvaguardar la moralidad del uso de los avances científicos es la adecuada formación ética de los investigadores. Ello es acorde con lo expuesto por Benedicto XVI en su encíclica Spe Salvi (nº 22) al referirse al progreso humano, en donde se lee: “la ambigüedad del progreso resulta evidente. Indudablemente, ofrece nuevas posibilidades para el bien, pero también abre posibilidades abismales para el mal, posibilidades que antes no existían. Todos nosotros hemos sido testigos de cómo el progreso, en manos equivocadas, puede convertirse, y se ha convertido de hecho, en un terrible mal. Si el progreso técnico no se corresponde con la formación ética del hombre, con el crecimiento del hombre interior, no es un progreso sino una amenaza para el hombre y para el mundo”, reflexión que sin cambiar lo más mínimo puede ser aplicada a la investigación científica. ¿Pasará lo mismo con las células iPS?
Justo Aznar.
11. Fuentes de células adultas para obtener más rápida y fácilmente células iPS.
La reprogramación de células de piel, la fuente más utilizada, es desgraciadamente bastante ineficiente. Se invierte aproximadamente un mes para derivar unas células iPS a partir de 10.000 fibroblastos (Nature, 7 de Septiembre 2009 doi: 10.1038/news.2009.883). Por ello, se está intentando buscar otras fuentes celulares que permitan obtener las células iPS más rápida y fácil y eficientemente. Existen diversas alternativas como pueden ser las células de la sangre, cabellos, médula ósea y células madre neuronales, pero con la mayoría de estas células no se consiguen resultados suficientemente eficientes. Una excepción son las células de cabellos similares a los queratinocitos obtenidos del prepucio del niño (Nat Biotechnol 26; 1276-1284, 2008).
Ahora dos grupos de investigación separadamente han conseguido obtener células iPS, en la mitad de tiempo y más eficazmente utilizando células de grasa y células de melanocitos, un tipo de células que hay en las de la piel. El primer grupo, trabajando en la Universidad de California, ha obtenido células de grasa (Proc. Natl. Acad. Sci. Usa. Doi: 10.1073/pnas. 0908450106, 2009). El segundo del Hospital General de Boston, las han obtenido de melanocitos. El grupo de Standfor, a partir de un par de litros de grasa sobrantes de tratamientos de belleza de personas obesas, consiguen obtener células iPS. El proceso de reprogramación sólo necesitó dos semanas y fue 20 veces más eficiente que si, utilizando la misma técnica, se usaban fibroblastos, lo que indica que las células grasas son las más eficientes y efectivas para generar células iPS, pues más del 1 % de dichas células grasas se pueden reprogramar a células iPS.
Por otro lado, según opinan los autores, en América desgraciadamente, hay una gran cantidad de grasa humana, que puede ser utilizada para fines de investigación y curativos.
12. Diferencias entre las células madre embrionarias y las células iPS.
Durantes los últimos años se ha suscitado una viva polémica entre los investigadores expertos en el área de las células madre sobre si las células madre embrionarias son biológicamente iguales a las células iPS, que como se sabe son obtenidas por reprogramación de células adultas, generalmente de fibroblastos de piel. En este sentido, es conocido que las células iPS se dividen más lentamente y son menos robustas que las células madre embrionarias.
En relación con ello, el pasado mes de marzo, Su-Chung Zhang y colaboradores, de la Universidad de Winsconsin, en Madison, compararon la posibilidad de ambos grupos de células para derivarse a células neuronales humanas, comprobando que las células iPS lo hacían con menor eficiencia que las células madre embrionarias (B-Y. Hu et al. ProcNatl Acad ScUSA 107, 4335-4340; 2010). Así mismo, Chin y colaboradores encontraron objetivas diferencias en la expresión génica de ambos tipos celulares (M.H. Chin et al. Cell Stem Cell 5, 111-123; 2009). Sin embargo, dado que las células madre embrionarias e iPS casi siempre se obtenían de tejidos diferentes, esto dificultaba mucho la comparación biológica de ambos tipos celulares.
Ahora, y según se comenta en un artículo de Nature, publicado el pasado mes de abril, (464; 663, 2010), parece que ha podido ser descubierta alguna de las razones sobre las diferencias genéticas encontradas entre las células madre embrionarias y las células iPS, cuando esto es valorado en ratones. Si estos hallazgos se confirmaran en humanos podrían contribuir a ayudar a los clínicos para seleccionar las células iPS más adecuadas para la finalidad terapéutica que deseen alcanzar.
En efecto, Konrad Hochedlinger y su equipo, del “Massachussetts General Hospital”, presentaron una comunicación en una reunión de la Academia de Ciencias de Nueva York, que se celebró el pasado 23 de marzo, en la que manifiestan que han conseguido derivar células iPS y células madre embrionarias con idéntico DNA. Sin embargo, como ya viene ocurriendo en otros casos, las células iPS obtenidas eran menos eficientes que las embrionarias para incorporarse en embriones de ratón y producir animales quiméricos.
Para demostrar lo por ellos comunicado, realizan una imaginativa experiencia incorporando ambos tipos de células, madre embrionarias e iPS, a embriones de ratones de diferente color. Cuando los ratones se desarrollaban, el color de su pelaje revelaba la cantidad de células madre que habían contribuido a formar este tejido.
Por otro lado, cuando comparan la expresión del genoma entre los dos tipos de células encuentran un pequeño aumento del tamaño del DNA en la rama larga del cromosoma 12, lo que conlleva una diferente actividad génica. En esta región del ADN, dos genes y un conjunto de micro RNAs, fueron consistentemente activados en las células madre embrionarias y sin embargo silenciados en las células iPS, con independencia de que las células iPS fueran obtenidas de piel, cerebro, sangre u otros tejidos. Aunque la función de estos genes es desconocida esta región está usualmente silenciada en las células espermáticas de los ratones y activada en otro tipo de células, por lo que la reprogramación podría remedar este proceso de silenciación.
Este hecho podría dar luz a la identificación de las diferencias que pueden existir entre las células madre embrionarias y las iPS, ya que éstas últimas podrían ser portadoras de secuencias silenciadas que las hacen menos efectivas que las células madre embrionarias.
Sin embargo, esto, que experimentalmente es muy interesante, podría no tener mucha importancia en relación con la posibilidad de derivar tejidos de las células iPS, pues como Matthias Stadtfeld, uno de los autores del trabajo manifiesta, esta diferencia podría no influir en la obtención de tejidos en los cuales los genes afectados no juegan un determinado papel.
En conclusión, y según Elie Dolgin, autor de la nota de Nature que estamos comentando, los hallazgos encontrados en ratones no siempre se pueden aplicar a humanos, aunque podrían contribuir a identificar qué células iPS no deben ser utilizadas y cuales pueden ser las mejores para producir los tejidos que se desean; por ello, el equipo de Hochedlinger, ha comenzado a realizarse estas experiencias con células madre e iPS humanas, para comprobar si encuentran similares alteraciones a las encontradas en ratones.
Justo Aznar
6.1.4 Declaraciones o acciones y actitudes personales o institucionales sobre su uso.
1. Controversia sobre la experimentación con células madre embrionarias humanas entre la Junta de Andalucía y el Gobierno central de la nación.
En la ley de Reproducción Asistida aprobada por el Gobierno el pasado 23 de noviembre, se propone la creación de un Centro Nacional de Transplantes y Medicina Regenerativa, que se encargará de coordinar la investigación que en nuestro país se realice con células madre. Ello significa que la investigación biomédica española en esta área utilizará las líneas celulares generadas y conservadas en dicho Centro, lo que, sin duda, presupone una cierta centralización de la investigación con células madre.
Sin embargo y, posiblemente y como respuesta a esta idea unificadora, la Junta de Andalucía, ha optado por crear en su Comunidad su propio Centro. En este sentido, ha puesto en marcha un proyecto, en colaboración con la Universidad de Granada y con Caja Granada, para crear un banco de células madre en esa ciudad andaluza, decidiendo así mismo la construcción de un edificio para albergar este proyecto investigador, que se piensa pueda estar terminado en 2005. Hasta que este Centro esté disponible, ha dispuesto que se inicien las investigaciones provisionalmente en el Hospital Virgen de las Nieves de Granada y en el Centro de Salud San Cecilio. Para apoyar económicamente este proyecto, la Caja de Granada aportará 22.000 euros anuales durante los dos próximos años. Al parecer, el Centro también ha recibido dotaciones económicas de otras fuentes, cabiendo destacar la aportada por una fundación neoyorquina para el estudio de la diabetes juvenil, que al parecer realizará una entrega inicial de 2.000.000 de dólares.
Al margen de los problemas científicos que conlleva la puesta en marcha de un Centro como éste, su nacimiento ha sido acompañado de una importante polémica política, al entender el Consejo de Salud de la Comunidad Autónoma andaluza que el Gobierno central se ha extralimitado en sus competencias al crear un Centro Nacional, ya que a su juicio “el Estado puede coordinar la investigación nacional pero nada más”. Sin embargo, por parte del Gobierno de la nación, la Ministra de Sanidad, Ana Pastor, manifestaba en las mismas fechas en las que el Consejo de Sanidad andaluz hacía sus declaraciones, que los Servicios Jurídicos del Ministerio estaban valorando las posibles irregularidades de la ley andaluza, para evaluar si la misma era compatible con la normativa de carácter nacional promulgada por el Gobierno. Es decir, el conflicto entre ambas administraciones, la nacional y la autonómica, estaba servido, habiendo ambas manifestado su intención de recurrir la norma legal propuesta por el otro.
De acuerdo con ello, el Consejo de Ministros del 28 de noviembre pasado, acordó llevar al Tribunal Constitucional un recurso contra le ley andaluza, por considerar que ésta menoscaba las competencias del Estado. A la vez diversos partidos andaluces (PSOE, IU, PA y Grupo Mixto) convocaron un pleno extraordinario del Parlamento de esa Comunidad para promover otro recurso de inconstitucionalidad, pero en este caso contra le ley estatal, por considerar que la misma invade las competencias de la Comunidad Autónoma andaluza para legislar en materia de investigación biomédica.
Con motivo del recurso de inconstitucionalidad presentado por el Gobierno, el proyecto para investigar con células madre promovido por el Gobierno andaluz debería haber quedado en suspenso, sin embargo el Consejero Presidente de la Junta de Andalucía, Gaspar Zarrías, restó importancia a la decisión del Gobierno central de presentar un recurso ante el Constitucional, anunciando que el Gobierno autonómico proseguirá con sus planes de investigación, que se cumplirán en los plazos previstos, añadiendo además que la postura de la Junta de Andalucía se ajusta a derecho, por lo que el gobierno de su Autonomía no tiene duda de que la decisión de la justicia les será favorable. De acuerdo con esta postura ya han presentado cinco proyectos de investigación para ser desarrollados a partir de finales de 2004, destinando para esta finalidad un presupuesto anual de 4.000.000 de euros. Inicialmente estas investigaciones serán coordinadas por José López Barneo, Bernat Soria, José Becerrra, Enrique Guerado, Fernando Rodríguez Fonseca y Ángel Concha, siendo los objetivos médicos más inmediatos abordar el tratamiento del Parkinson, la diabetes y los procesos reumáticos.
Mientras tanto, el Tribunal Constitucional admitió a trámite, el pasado 19 de enero, el Recurso de Inconstitucionalidad presentado por el Gobierno central, dictaminando ese mismo día una providencia que comunicó a ambas partes, declarando que la norma legal propuesta por el Gobierno andaluz quedaba suspendida durante un plazo de cinco meses, porque, en su opinión, la investigación científica en temas biomédicos es una competencia estatal recogida en el artículo 149 de la Constitución, por lo que ninguna disposición autonómica puede ir en contra de la normativa estatal. Cuando transcurran los cinco meses de moratoria fijados por el Tribunal Constitucional, éste, deberá dictaminar una resolución especificando si se mantiene o no la suspensión de la ley del Gobierno andaluz. Por ello, hasta ese momento cualquier intento de iniciar una investigación con células madre en esa Comunidad autónoma queda prohibida. Sin embargo, el gobierno andaluz manifestó, casi de forma inmediata a la publicación de esta resolución del Constitucional, que tenía previsto inaugurar el Bando de Células Madre ubicado en Granada el día 23 de enero.
Por otro lado, al aprobar el Gobierno español, el pasado día 30 de enero, la posibilidad de realizar investigaciones con células madre procedentes de embriones congelados sobrantes de fecundación in vitro, se pretende dar por concluida la tramitación de la ley 35/1988 sobre Técnicas de Reproducción Asistida, que inició su andadura el pasado 25 de julio de 2003, cuando el Consejo de Ministro aprobó el primer borrador y que prosiguió cuando el Congreso de Diputados aprobó el definitivo texto legal el 21 de noviembre. Con la aprobación de esta ley el Gobierno también ha aprobado el estatuto del Centro Nacional de Transplantes y Medicina Regenerativa, a la vez que ha tomado la decisión de encargar la dirección del mismo a Rafael Matesanz y la dirección científica a Juan Carlos Izpisua.
Este galimatías judicial, con profundas implicaciones éticas, aún se ha complicado más si cabe, al presentar el presidente del Parlamento andaluz, Javier Torres Vela, con fecha 5 de febrero, otro recurso de inconstitucionalidad contra la ley de Reproducción Asistida propuesta por el Gobierno, por considerar que dicha norma legal invade las competencias legislativas de la Junta de Andalucía en un tema de investigación y que “vulnera derechos y principios constitucionales substantivos, así como competencias autonómicas”. Además de esta propuesta de recurso de inconstitucionalidad contra la ley de reproducción Asistida propuesta por el Gobierno central, Torres Vela presentó ante el Tribunal Constitucional las alegaciones de su Cámara regional contra el recurso de inconstitucionalidad presentado por el Gobierno central contra la ley andaluza que regula la investigación con embriones humanos y con las células madre de ellos obtenidas.
¿Alguien puede ofrecer un embrollo legal mayor? Y detrás de todo él el problema que no se debate, pero que es el fundamental, son esas vidas humanas que se van a perder, tanto si se aplica la ley andaluza, como la del Gobierno central. Este es el verdadero escollo, no solo legal, si no de profundo calado ético, que va a plantearse en España, cuando por uno u otro camino, se inicie la investigación con células madre obtenidas de embriones sobrantes de fecundación in vitro.
2. Aumenta el entusiasmo de los científicos por las células iPS.
Desde que Yamanaka y Thomson descubrieron el pasado mes de noviembre la posibilidad de reprogramar células somáticas adultas a células pluripotenciales (Ver: Justo Aznar. De las células madre a las células iPS. www.observatoriobioética.com), se ha planteado en el mundo científico la controversia sobre si estas células podrían suplir a las células madre embrionarias, para todos o la mayoría de los fines para los cuales se utilizan estas células. Hasta el momento aun son algunos expertos los que opinan que conviene seguir utilizando células madre embrionarias para determinadas investigaciones. Sin embargo, otros muchos estiman que las células iPS suplen con ventaja a las células madre embrionarias, para la gran mayoría, sino para todos, los fines para los que estas células se utilizan.
Como comenta Bruce Goldman, en Nature Reports Steml Cells (published online: 1 may 2008/doi: 10.1038/stem cells 2008.67), el entusiasmo de los científicos en relación con las células madre crece día a día, siendo cada vez más los que reconocen las indudables ventajas que las células iPS tienen, no sólo para investigaciones biomédicas, sino también de cara a su uso en la clínica médica.
Son varios los aspectos que se revisan en el artículo de Goldman que vamos a ir comentando, pero obviaremos incluir las citas bibliográficas que en él son referidas.
1. En primer lugar, destaca Goldman la rapidez con que se ha pasado en la experimentación con células iPS de las investigaciones con animales a humanos, ya que 16 meses después de que Yamanaka publicara sus experiencias en ratas, tanto él como Thomson, fueron capaces de realizarlas en humanos, al obtener células iPS de fibroblastos de piel. Esto parece aún más llamativo si se tiene en cuenta que debieron transcurrir 17 años desde que se consiguiera la producción de células madre partir de un embrión de ratón, hasta que Thomson, en 1998, realizara experiencias equivalentes utilizando células humanas. Es decir, la primera cosa a destacar es la rápida evolución de las investigaciones que en relación con las células iPS se están llevando a cabo.
2. Este interés por las investigaciones sobre la reprogramación de células somáticas adultas se refleja también por el gran número de laboratorios que hay actualmente en el mundo trabajando en esta área.
En efecto, según comenta Melina Fan, directora ejecutiva de la firma Addgene, que sin ánimo de lucro distribuye los vectores virales que han utilizado Yamanaka y Thomson para la reprogramación de las células adultas, con fecha 17 de abril de 2008, tenía 704 peticiones, de 178 laboratorios, pertenecientes a 142 instituciones, de los vectores virales utilizados por Thomson y más de 1.500 peticiones, de 232 laboratorios, pertenecientes a 215 instituciones, de los utilizados por Yamanaka. Estos datos hablan por sí mismos sobre el interés que las células iPS suscitan en el momento actual en los medios científicos.
Este gran interés hace que las investigaciones avancen a gran velocidad, hasta el punto, que cuando Thomson incorporó a su proyecto de investigación a un becario post-doctoral, planificaron un proyecto de investigación para 20 años, pero, como afirma Thomson, “nosotros nunca hubiéramos podido creer que nuestros objetivos se pudieran alcanzar tan fácilmente”.
3. Otro aspecto a destacar y que en el momento actual se desea conocer, es si solamente algunos tipos de células adultas pueden ser reprogramadas. Últimas experiencias, que han permitido obtener células iPS a partir de células de hígado y estómago, así como las últimas de Jaenisch y colaboradores que han conseguido lo mismo a partir de linfocitos B maduros, sugieren que se puedan reprogramar muchas otras células.
4. En cuanto a la similitud biológica entre las células iPS murinas y las células madre embrionarias, el mismo Jaenisch afirma que no hay diferencias. Esto no ha sido tan claramente demostrado para las células humanas, pero sí que se puede afirmar que son casi equivalentes, y no se puede afirmar que sean absolutamente idénticas, porque para ello se necesitaría generar a partir de ellas fetos o niños, lo cual éticamente no es admisible.
5. Otro interesante aspecto con respecto a las células iPS es la posibilidad de obtenerlas de una persona enferma y así poder estudiar, e incluso controlar, su enfermedad, estudiando sus células iPS. Esta posibilidad podría dar lugar al descubrimiento de nuevos biomarcadores o factores de riesgo de diversas e importantes enfermedades.
6. En relación con su uso destacan tras posibles aplicaciones. Primero, utilizarlas como se utilizan ahora las células madre embrionarias, para estudiar los mecanismos biológicos que regulan la diferenciación celular, así como para conocer las diferencias que pueden existir entre células normales y patológicas. En segundo lugar, para ensayar nuevos fármacos. Esta evaluación que normalmente solo es posible hacerla utilizando animales, podría realizarse de forma rutinaria utilizando células iPS humanas.
Para realizar actualmente este tipo de experiencias sin utilizar célula iPS, habría que clonar un embrión humano del paciente en cuestión, para obtener de él las células madre necesarias para estas investigaciones, cosa que actualmente no es posible porque la clonación humana no se ha logrado. Para generar células de una persona, el uso de células iPS no solamente es más fácil sino también mejor, pues las células generadas no tendrían el componente mitocondrial procedente del ovocito enucleado que tienen las células generadas por transferencia nuclear somática.
La tercera posibilidad, la cual parece ser la más lejana en conseguir, es utilizarlas para la medicina regenerativa, produciendo células inmunocompatibles con el enfermo que requiere el trasplante celular. Esto ya se ha conseguido en el terreno experimental al tratar animales con anemia falciforme, o al utilizar células iPS a los cuales se les ha transferido previamente el adecuado gen o creando células iPS productoras de dopamia para tratar ratas con enfermedad de Parkinson.
7. Un problema que se plantea para el uso clínico de las células iPS es la posibilidad de que puedan transmitir enfermedades virales o causar anomalías en el genoma de la célula receptora, como consecuencia de los vectores víricos utilizados. Pero, ¿se pueden generar células iPS sin utilizar los actuales vectores víricos?. Esto parece que se conseguirá antes de lo que ahora se piensa. R Young, del equipo de R Jaenisch, propone la posibilidad de no utilizar vectores víricos, introduciendo directamente los factores de trascripción unidos a ciertos aminoácidos que facilitan que las proteínas puedan atravesar las membranas celulares más fácilmente.
Como conclusión y en relación a la posibilidad de utilizar las células iPS, según comenta James Thomson, el que hayan transcurridos diez años realizando investigaciones con células madre embrionarias, ha hecho que se hayan generado una gran cantidad de conocimientos que ahora se pueden transferir a las células iPS. Si además se tiene en cuenta que cultivar un tejido es más simple que generar un embrión y que la piel es más barata que un ovocito, crear células iPS que sean inmunológicamente compatibles con el paciente que las requiere, es mucho más atractivo que obtener células madre embrionarias de embriones generados por transferencia nuclear somática. Si a ello se añade que para obtenerlas, al contrario de lo que ocurre con las células madre embrionarias, no hay que destruir embriones, las ventajas éticas son indudables, por lo que la valoración global se decanta de forma absolutamente favorable hacía las células iPS. De ahí, el entusiasmo de los científicos por las mismas.
JUSTO AZNAR.
6.1.5 Disposiciones legales sobre su uso.
6.1.6 Aspectos económicos relacionados con su utilización. Patentes.
6.1.7 Valoraci ón ética del uso de células madre embrionarias.
1. ¿Existen posibilidad ética para obtener células madre embrionarias humanas?
No cabe ninguna duda que uno de los más controvertidos problemas éticos actuales es determinar si es aceptable o no utilizar células madre embrionarias humanas para experimentaciones biomédicas. Esta controversia ética es debida al hecho incontestable de que en el momento actual “no existe ninguna fuente para la obtención de nuevas líneas de células madre embrionarias que no conlleve destrucción de embriones humanos”
(J Clin Invest 114; 1184, 2004). Por ello, si no se encuentra una fuente alternativa difícilmente podrá hacerse compatibles la utilización de células madre embrionarias humanas con una actitud experimental éticamente correcta.
A nuestro juicio son tres las posibilidades que se abren para tratar de solucionar este apasionante problema, que no solamente afecta al buen hacer de los científicos que trabajan en este campo concreto, sino que trasciende a la sociedad en general.
La primera posibilidad podría ser el utilizar embriones muertos que aún tuvieran células vivas, que pudieran ser usadas para experimentación biomédica. La segunda, obtener células madre embrionarias de fuentes distintas a los embriones humanos, por ejemplo quimeras o híbridos, y la tercera, obtenerlas de embriones humanos, pero sin que su obtención presupusiera la destrucción del embrión que las dona.
Vamos a repasar aquí brevemente la primera y la tercera solución; la segunda por la extensión que ello requiere, la abordaremos en un próximo informe.
1. Posibilidad de obtener células madre embrionarias humanas sin tener que destruir al embrión que las dona.
De vez en cuando la ciencia nos sorprende con hallazgos que pueden cambiar conceptos que parecían casi inamovibles. Esto es lo que a mi juicio puede provocar el artículo que se acaba de publicar por un grupo de investigadores del Instituto de Genética Reproductiva de Chicago, dirigido por el doctor Verlinsky, en la versión electrónica de la revista Reproductive BioMedicine Online (htp://www.rbmonline.com/Article 1558). En esencia en él se describe la posibilidad de obtener células madre embrionarias a partir de embriones humanos de cuatro días, es decir en fase de mórula, sin que ello requiera la destrucción del embrión que los dona.
En el momento actual las células madres embrionarias humanas se obtienen de los blastocistos, es decir, de embriones de 64 a 100 o más células. Para conseguir éstas hay que eliminar la cubierta externa del blastocisto y acceder a las 20 o 30 células que constituyen su masa celular interna, que es la parte del embrión que va a dar lugar al cuerpo del futuro niño. Esta maniobra conlleva ineludiblemente la destrucción y muerte del embrión que dona las células. De ahí la dificultad ética que la obtención de células madre embrionarias humanas tiene, pues no parece admisible destruir una vida humana para realizar experiencias biomédicas, por muy interesantes que sean los fines experimentales que se puedan conseguir.
Pero ahora, parece que ésto puede cambiar. En efecto, el equipo de Verlinsky ha desarrollado una nueva técnica que permite obtener células madre embrionarias humanas a partir de embriones de cuatro días, es decir de embriones de 60 a 70 células. Por tanto, uno o dos días antes de que se formen los blastocistos actualmente utilizados. Ello permite que a estos embriones se les pueda extraer una célula, a partir de la cual se puede desarrollar la línea celular que va a dar origen a las células madres embrionarias, sin tener que destruir al embrión donante. Si estas experiencias se confirmaran, y parece que existe gran probabilidad de que así sea, se podría dar un cambio radical a la valoración negativa que ahora tiene el uso de células madre embrionarias humanas, ya que no existiría ninguna dificultad ética para utilizarlas cuando se obtuvieran de embriones de cuatro días, pues para su consecución no sería necesario destruir al embrión donante. Únicamente existiría la dificultad moral de tener que utilizar la fecundación in vitro, ya que para la creación de los referidos embriones habría que recurrir a esta técnica de reproducción asistida, o utilizar los embriones sobrantes de prácticas de diagnóstico preimplantatorio. Por tanto, si la pareja que se somete a la fecundación in vitro lo autorizara, se podrían obtener, de alguno de los embriones generados, las correspondientes células que pudieran dar lugar a las células madre embrionarias, y después el embrión que las ha donado se podría implantar en su madre biológica. Esta acción tendría la misma valoración ética que la donación de órganos o tejidos a partir de un donante vivo. Es decir, tendría la catalogación moral positiva que hoy se da a esta práctica.
Sin embargo, el relación con la reproducción asistida conviene recordar que “la unión corporal del varón y de la mujer en el matrimonio es la expresión de un amor por el que se entregan mutuamente de tal modo que esa donación recíproca llega a constituir una auténtica comunión de personas, la cual al tiempo que planifican sus existencias, es el lugar digno para la acogida de nievas vidas personales” (Comité Ejecutivo de la Conferencia Episcopal Española, 15-VII-2004).
En efecto, para muchos, y por supuesto de acuerdo con el Magisterio de la Iglesia, la fecundación in vitro no es el procedimiento más adecuado para generar nuevas vidas humanas. De forma muy resumida se podría afirmar que dos razones fundamentales, una dependiente de la técnica utilizada, que en el momento actual implica, en muchas ocasiones, la pérdida de un número considerable de embriones humanos para poder conseguir un embarazo y obtener un niño vivo, y la segunda porque según el Magisterio, la donación personal de un hombre y una mujer, dentro de la relación sexual matrimonial, como expresión fundamental del amor humano, es el único lugar adecuado para dar inicio una vida humana de forma acorde a su propia dignidad, como se indica expresamente en un reciente documento de la Conferencia Episcopal Española (15-VII-2004), con motivo de la valoración moral de las uniones homosexuales.
De todas formas parece que estamos ante un hallazgo de excepcional importancia. Si la posibilidad de obtener células madre embrionarias de buena calidad a partir de mórulas humanas (embriones de cuatro días) se confirma, habrían desaparecido las dificultades éticas que acompañan a la utilización de células madre embrionarias para fines experimentales biomédicos. Podría ser, por tanto, el fin de una etapa de grave confrontación científica y social, para pasar a otra en la que todos estuviéramos de acuerdo a cerca de la posibilidad de utilizar células madre embrionarias humanas para experiencias biomédicas, al no existir ninguna barrera ética para dichas experiencias, si se exceptúa la dificultad moral de la técnica utilizada para generar el embrión, anteriormente comentada.
Otra posibilidad sería la utilización de embriones muertos, pero que aún tuvieran células vivas útiles para generar las nuevas líneas celulares, destinadas para uso experimental. En este caso se estaría ante una situación similar a la obtención de órganos de cadáveres humanos para transplantes. Sin embargo, entre ambos casos existe una diferencia técnica sustancial, el cómo determinar la muerte del ser humano adulto o del embrión, utilizados.
En el primer caso, en el caso del ser humano adulto, se establece que la muerte del cerebro es legalmente equivalente a la muerte del individuo, por lo que cuando aquella ocurre, determinada según los procedimientos técnicos actualmente existentes para ello (Neurology; 45,1912,1995), se puede considerar a aquel individuo como un cadáver y por tanto podrá ser un donante legal de sus órganos. Pero cuando nos referimos al embrión, establecer su muerte es más dificultoso, al no poder utilizarse el criterio neurológico, pues como es sabido, en ese momento evolutivo del embrión aún no se ha desarrollado el sistema nervioso. Por tanto, habrá que utilizar otros criterios.
Actualmente se asume que un embrión de 4 a 8 células está vivo cuando tiene capacidad de una división celular contínua e integrada que garantice su crecimiento y su evolución hacia estructuras más definidas. Cuando un embrión ha perdido irreversiblemente esta capacidad se considera que está orgánicamente muerto. De todas formas es posible que aunque se considere que está muerto todavía tenga alguna célula viva que pudiera ser utilizada para generar nuevas líneas celulares. Sin embargo, precisamente los métodos para determinar si ese embrión cumple los criterios que determinan fehacientemente que está muerto es el principal problema, pues en el momento actual no existen técnicas directas para ello, por lo que hay que utilizar métodos inductivos basados en la observación, en muchas ocasiones, de lo que ocurre cuando un embrión pierde la capacidad de dividirse, o en métodos deductivos basados en determinar los defectos bioquímicos que ocurren en estas circunstancias.
Tratando de certificar la muerte de un embrión Landry y Zucker (J Clin Invest 114; 1184, 2004) proponen que para definir ésto se podrían seguir los siguientes criterios: los embriones congelados que no se dividen a las 24 horas de su descongelación, tras el subsiguiente calentamiento, son desechados para fines reproductivos por considerarlos inviables. Estos embriones deberán ser observados con intervalos de pocas horas, durante las 24 siguientes. Según los autores se puede razonablemente concluir que los embriones que no se han dividido en este periodo de tiempo ya no se dividirán más, por lo que se puede considerar orgánicamente muertos. Adicionalmente estos embriones orgánicamente muertos se deberán estudiar para detectar marcadores celulares que indiquen que se ha producido una parada del crecimiento celular. De todas formas estos marcadores de muerte celular aún no están bien establecidos. Pero si fueran fidedignos se podría suponer que se estaba ante un embrión muerto. A estos embriones se les podrían extraer las células hipotéticamente vivas para experimentación.
Hasta aquí la opinión Landry y Zucker, sobre la eticidad de obtener células madre a partir de embriones humanos, pero a nuestro juicio son muchas las preguntas que todavía faltan por responder antes de concluir que se ha encontrado una solución éticamente correcta, científicamente válida y socialmente adecuada, para la obtención de células madre a partir de embriones humanos. Entre ellas las siguientes: a) ¿es en el momento actual científicamente posible determinar que un embrión está verdaderamente muerto, pero que algunas de sus células (blastomeros) están vivas?; b) ¿en caso de que así sea, existen garantías científicas de que dichas células serán realmente útiles para iniciar costosas y difíciles investigaciones biomédicas; c) ¿aceptarán los científicos estas células para sus experiencias o darán preferencia a las obtenidas a partir de líneas celulares obtenidas con todas las garantías técnicas de calidad reconocida?; d) un aspecto importante es que en todas las experiencias a que nos estamos refiriendo se parte de embriones de 4 a 8 células, pues son los habitualmente congelados sobrantes de fecundación in vitro, cuando es sabido que las células madre útiles se obtienen de la masa celular de los blastocistos, es decir cuando el embrión tiene entre 64 y varios centenares de células; por tanto, difícilmente puede servir un embrión humano de 4 a 6 células como fuente de células madre, pues éstas no son adecuadas, habrá que cultivarlo hasta la fase de blastocisto, procedimiento que indudablemente conlleva la revitalización del embrión, por lo que las células serán obtenidas de un embrión vivo que hay que destruir. Estas y otras preguntas son las que habrá que responder antes de proponer como éticamente correcto y científicamente válido el uso de células embrionarias humanas como fuente para la obtención de líneas celulares destinadas a experimentación biomédica, pues su aplicación con fines terapéuticos está aún más lejana, pues como bien se sabe, para que las células embrionarias humanas puedan usarse para terapia celular, es decir, con fines curativos, es imprescindible clonar un embrión humano a partir del material genético del paciente al que se le quiere practicar el trasplante celular. Esto, hasta el momento, no se ha realizado, pues solamente se han clonado embriones humanos por un equipo de Corea del Sur, y éstos no fueron utilizados para la obtención de células madre útiles clínicamente. Es decir, las técnicas anteriormente descritas no van a permitir usar células madre embrionarias con fines curativos, únicamente experimentales, y ésto si son salvados todos los inconvenientes técnicos anteriormente comentados.
2. El debate ético sobre el uso de células madre embrionarias se centra que para obtenerlas hay que terminar con la vida del embrión que dona dichas células. Es decir, hay que terminar con una vida humana. De ahí la catalogación ética negativa que su uso merece, cualquiera que pueda ser el uso que a esas células madre embrionarias se les de, incluso aunque de su utilización pudieran derivarse beneficios para otros seres humanos o pudieran realizarse importantes experimentos científicos, que a la larga pudieran repercutir en incuestionables adelantos médicos. Por ello, y dado que en sí mismo, el uso de las células madre embrionarias no conlleva ninguna dificultad ética, antes bien sin duda sería positivo, se trata de buscar la posibilidad de encontrar otras fuentes para la obtención de este preciado material biológico, que no requieran la destrucción de un embrión humano.
Esto es lo que se aborda en un reciente artículo de la prestigiosa revista JAMA (293; 2990, 2005), en el que se revisan las alternativas al uso de embriones humanos para la obtención de células madre embrionarias humanas, y ello se hace a la luz de lo sugerido por el Consejo de Bioética que asesora al presidente norteamericano en estas materias.
Un primer aspecto que conviene resaltar, y que también nosotros lo hemos puesto de relieve anteriormente (Provida Press nº 191, www. provida.es/valencia), es que a juicio del autor del artículo Mike Mitka, en el mundo de las cosas reales este debate parece irrelevante, seguramente porque a la gran mayoría de los investigadores que trabajan en este campo no les preocupa lo más mínimo cual pueda ser el origen de las células que utilizan, sino la calidad de las mismas.
Para obtener células madre embrionarias humanas útiles para su uso en medicina reparadora, la primera condición es poder crear un embrión humano clónico a partir de material genético obtenido de alguna célula del paciente que requiere el transplante celular. Por ello, una de las consecuencias inmediatas de la creación del primer embrión humano clonado obtenido por transferencia nuclear somática a partir del material genético conseguido de 11 pacientes distintos que padecían diversas enfermedades degenerativas y traumáticas, experiencias realizadas, como ya se sabe, por un equipo coreano/norteamericano y publicado en la edición electrónica de la revista Science de 19 de mayo de 2005, ha sido acelerar el debate ético, sobre el uso terapéutico de las células madre.
Un aspecto crucial de este debate es determinar si se pueden obtener células madre embrionarias sin necesidad de terminar con la vida del embrión que las dona, principal dificultad ética para su uso. En este sentido, el Consejo de Bioética que asesora en esta materia al presidente Bush acaba de publicar un documento titulado “Alternative Sources of Human Pluripotent Stem Cells”, en el que se aborda la posibilidad de utilizar otras fuentes alternativas para la obtención de células madre embrionarias, distintas al embrión humano clonado.
El Consejo considera cuatro posibilidades para obtener dichas células madre: a) a partir de embriones muertos; b) utilizando un embrión vivo de pocas células, menos de 6, al que se le pueden extraer una o dos células (blastocistos), sin que ello conlleve su destrucción. A partir de estas células se podrían obtener las líneas celulares embrionarias; c) creando artefactos biológicos parecidos a embriones, pero que a partir de ellos no existiera posibilidad alguna de desarrollar un ser humano y d) desdiferenciando células somáticas adultas, es decir retrotrayendo células ya desarrolladas y por tanto bien diferenciadas, a un estado de indeferenciación similar al que presentan las células embrionarias. A partir de estas células, y tras un adecuado cultivo, es posible que se pudieran obtener líneas celulares similares a las embrionarias. Sin embargo, el Consejo solamente ha dado autorización formal para utilizar la primera y cuarta posibilidad, es decir células derivadas de embriones muertos o células similares a las embrionarias conseguidas por desdiferenciación de células adultas. De todas formas, conviene dejar sentado que algunos miembros del Consejo se manifestaron en contra de esta decisión.
Pero, antes de pasar adelante conviene realizar alguna puntualización sobre el uso de las células madre embrionarias. Estas, en esencia, pueden utilizarse para dos fines distintos: experimentaciones biomédicas o para crear células de distintos tejidos, para poder ser transplantadas a un paciente. Para la primera finalidad, experimentaciones biomédicas, en teoría sirven las células de cualquier embrión. Para la segunda, la finalidad curativa, solamente sirven las células obtenidas de un embrión creado por clonación a partir de material genético del propio paciente, caso del embrión clonado por los coreanos, o las obtenidas a partir de células madre adultas de su propio cuerpo que se hayan podido desdiferenciar hasta un estadio celular similar al embrionario. Por ello, de las cuatro propuestas realizadas por el Consejo de Bioética norteamericano, solamente la última tiene una clara posibilidad de aplicación terapéutica, y sin embargo, las cuatro serían útiles para obtener células para experimentaciones biomédicas.
De todas formas, por nuestra parte, conviene añadir, aunque más adelante volveremos sobre ello, que, en efecto, sobre todo aquello que signifique o pueda significar una manipulación de la vida humana, hay que ser muy prudentes, por lo que no nos extraña que el Consejo de Bioética norteamericano, no haya considerado por el momento éticamente correcto, utilizar las soluciones b) y c).
El artículo que nos estamos refiriendo vuelve a continuación, y aunque de una forma muy sucinta, a considerar algunos de los inconvenientes o ventajas éticas o biológicas que tiene el utilizar cada una de las fuentes alternativas de células madre embrionarias que se están comentando. En relación con el uso de células obtenidas a partir embriones muertos, éstos se pueden conseguir a partir de embriones congelados sobrantes de fecundación in vitro. Si estos embriones, después de descongelarlos adecuadamente, no se dividen dentro de las siguientes 24 horas, se pueden desechar como útiles para los fines reproductivos para lo que habían sido creados. Si siguen sin dividirse en las siguientes 24 horas, se puede afirmar que están muertos. Para poder crear líneas celulares embrionarias a partir de estos embriones muertos es necesario que existan en ellos algunas células viables con capacidad para desarrollarse normalmente. Si así fuera se estaría ante un caso similar al de la extracción de órganos para transplantes procedentes de cadáveres.
Sin embargo, como ya se ha comentado anteriormente (Provida Press nº 191, www.provida.es/valencia) existen indudables dificultades técnicas para poder admitir la utilidad práctica del uso de células procedentes de embriones muertos. La primera dificultad es biológica y hace referencia a la imposibilidad de establecer de forma inequívoca la idoneidad de las células obtenidas para investigaciones biomédicas. Esto da pie a la segunda dificultad, que es saber si los investigadores que trabajan en este campo estarían dispuestos a iniciar costosas y difíciles experiencias partiendo de un material celular de dudosa calidad, cuando hoy día pueden adquirir en el mercado líneas celulares de absoluta garantía para realizar sus investigaciones.
Por ello, incluso uno de los miembros del Consejo de Bioética, la doctora Janet D Rowley, pone en duda la posibilidad de utilizar células obtenidas a partir de embriones muertos, incluso ha calificado de casi locura el permitir que se dejen morir embriones sanos sobrantes de las prácticas de fecundación in vitro, con el objeto de utilizarlos para crear hipotéticas líneas celulares. Creo que es una clara injerencia, afirma Rowly, permitir que embriones sanos mueran, cuando se pueden utilizar directamente para tratar de curar a pacientes con graves enfermedades. Es decir, como afirmaba recientemente un investigador español que trabaja en este campo (Provida Press nº 191, www.provida.es/valencia) no entiendo que se utilicen embriones muertos de los que sobran de la fecundación in vitro, cuando se pueden utilizar embriones frescos generados por esta misma técnica.
La otra posibilidad, como se ha comentado, es la reprogramación de células adultas bien diferenciadas para tratar de retrotraerlas a un estado de pluripotencialidad, similar al que tienen las células embrionarias. Esta práctica es la que cuenta con menores dificultades éticas, por no decir ninguna, pues en ella no se utilizan embriones, sino que se parte directamente de células de tejidos adultos. Si este método, en opinión del Consejo, pudiera perfeccionarse, se abriría la posibilidad de crear células especializadas útiles para ser utilizadas en pacientes concretos, con la particularidad positiva adicional de que, como las células a partir de las cuales se va a conseguir material celular proceden del propio paciente al que se va a transplantar el material celular obtenido, no existirían dificultades de rechazo inmunológico. Un atractivo camino experimental éste, sobre el que convendría seguir investigando para conseguir perfeccionarlo técnicamente.
Otra posibilidad parecida a la anterior, pero no exactamente igual, consiste en fusionar células adultas con embrionarias, para que aquellas, las adultas, adquieran la posibilidad de que a partir de ellas se puedan generar células de distintos tejidos. En relación con ello, en un reciente artículo publicado en Aceprensa (nº 85/05), Julio Coll analiza alguna de las actuales posibilidades para reprogramar células adultas, tras fusionarla con células embrionarias, refiriéndose específicamente a tres experiencias concretas. La primera la de un equipo de la firma de tecnología, Advanced Cell Technology, dirigido por Robert Lanza, el cuál ha conseguido generar células madre embrionarias, cultivando células embrionarias, junto con células madre embrionarias de otra estirpe. En realidad con esta técnica no se parte de células adultas que haya que reprogramar, sino de células embrionarias, por lo que no se obvia ninguna de las dificultades éticas unidas al uso de células madre embrionarias. Otros dos equipos, uno norteamericano (Universidad de Havard) y otro australiano (Universidad de Monash) consiguen nuevas células madre embrionarias fusionando células adultas de la piel con células madre embrionarias. Aquí se parte de células adultas, que hay que fusionar con células madre embrionarias, que deberán ser obtenidas de un embrión que hay que destruir. Aunque las células madre embrionarias así creadas serían compatibles lógicamente con las del paciente que las tiene que recibir, lo que evitaría problemas de rechazo, las dificultades éticas no se solventan, pues siguen necesitándose células madre embrionarias para obtener las nuevas células. Es decir, lo que realmente se intenta es poner en marcha procedimientos técnicos para reprogramar las células adultas, pero como en todas estas experiencias se requiere el uso de células madre embrionarias, no se resuelve el problema ético derivado de que su obtención conlleva la destrucción de los embriones que las donan. Habrá que esperar hasta conseguir otros procedimientos técnicos que permitan reprogramar las células adultas hasta llevarlas a un estadio de indeferenciación similar al embrionario, pero sin que para ello se requiera el uso de células madre embrionarias.
Como anteriormente se ha comentado, las otras dos posibilidades, la de utilizar células obtenidas de embriones vivos de 6 a 8 células (ver Provida Press nº 181, (www.provida.es/valencia), o la de crear estructuras biológicas similares a las embrionarias, son unánimemente rechazadas por el Consejo de Bioética, manifestando éste que la extracción de células de embriones tan jóvenes, aunque es una práctica que hoy se utiliza para el diagnóstico preimplantacional, no es seguro que no ponga en peligro el desarrollo del embrión del que se extrae la célula que va a ser utilizada para crear la nueva línea celular. Además no parece fácilmente admisible que los padres biológicos de unos embriones que han sido generados por fecundación in vitro con fines reproductivos puedan dar la autorización para que dichos embriones, por otro lado hijos suyos, puedan ser utilizados para realizar experiencias biomédicas, si esto puede suponer un peligro, aunque sea mínimo, para la supervivencia de esos embriones, especialmente si se tiene en cuenta que se puede poner en peligro el objeto final de esa práctica de fecundación in vitro, que no es otra que tratar de conseguir un hijo para esa pareja que tiene dificultades para lograrlo por la vía natural.
La cuarta y última posibilidad es la creación de artefactos biológicos a partir de los cuales se pudieran obtener células que se pudieran cultivar y de las cuales se pudieran obtener las líneas celulares útiles para investigaciones biomédicas. También esta opción ha sido éticamente rechazada por el Consejo de Bioética norteamericano. Técnicamente el procedimiento podría consistir en quitar el núcleo a un ovocito y reemplazarlo por el núcleo de una célula somática. En realidad este procedimiento sería similar a la transferencia nuclear somática, que ha sido el método utilizado por el equipo coreano para le generación de un embrión humano clónico. Sin embargo, la diferencia estribaría en que el núcleo de la célula somática, antes de ser transplantada al ovocito enucleado, sería alterado de forma que no podría dar lugar al desarrollo de un ser humano. En relación con esta posibilidad, el Consejo asesor del presidente norteamericano estima que hay demasiadas cuestiones éticas implicadas en esta técnica como para que pueda ponerse en marcha. La principal de las cuales es que el artefacto biológico creado pudiera dar lugar a un embrión vivo con importantes deformidades.
Sin embargo importantes investigadores ya han mostrado sus dudas acerca de la utilidad práctica de estas técnicas, cuando se pueden actualmente utilizar células embrionarias vivas de calidad contrastada para este tipo de experimentación. En este sentido, Lawrence B Goldstein, presidente de la Sociedad Internacional para la Investigación con Células Madre, ha manifestado recientemente que aprecia los quijotescos esfuerzos del Consejo al proponer estas opciones para la generación de células madre, pero que esto no impide que se siga intentando conseguirlos por los métodos actualmente utilizados. “Si hay científicos, afirma, que se oponen moralmente al uso de células madre embrionarias para investigaciones biomédicas, y estos quieren dedicar sus energías a descubrir nuevas alternativas, este es su problema, pero si esto no funciona habría que preguntar a la comunidad científica y a los pacientes si están dispuestos a esperar para ver si estas alternativas funcionan”.
En esencia, parece que la polémica sobre la posibilidad de encontrar vías alternativas para la obtención de células madre embrionarias con fines de investigación o terapéuticos, es un tanto quijotesca, como comenta Goldstein, pues la gran mayoría de los investigadores que ahora trabajan con células madre embrionarias obtenidas de blastocistos humanos, no tienen ninguna inquietud ética para usarlas, y son únicamente los preocupados por la moralidad de estas cuestiones, sin duda una minoría, los interesados en encontrar estas líneas alternativas. De todas formas no existe ninguna duda de que es la desdiferenciación de células de tejidos adultos el camino que, libre de trabas éticas, ofrece las mejores posibilidades de cara a la obtención de líneas celulares de distintos tejidos que puedan ser utilizados en el apasionante campo de la medicina regenerativa y/o reparadora.
3. ¿Es ético obtener una célula (blastómero) de un embrión de pocos días para obtener de ella células madre?
Con gran afluencia de medios de comunicación se presentó el pasado 23 de agosto (2006) el trabajo del grupo de Robert Lanza (Klimanskaya et al. Nature DOI: 10.1038/nature 05142; 2006), en el que refieren que habían sido capaces de desarrollar, a partir de un blastómero extraído de un embrión de 8 células, una línea de células madre embrionarias útiles para experimentaciones biomédicas.
El trabajo ha suscitado grandes expectativas éticas, pues al parecer puede ser ésta una posibilidad para generar células madre embrionarias humanas sin tener que destruir los embriones de los que se obtienen. Tal fue el eco mediático, que la compañía que dirige Lanza, la Advanced Cell Technologies (ACT) en Worcester, Massachussets, en 10 horas aumentó 5 veces el precio de sus acciones (Nature 6-IX-2006; doi: 10.1038/443012a).
Sin embargo, no todo es tan ético en las experiencias de Lanza como se había hecho ver. En primer lugar hay que tener en cuenta que el equipo de Lanza, para realizar sus experiencias, extrajo obtenido 91 células de 16 embriones, que posteriormente fueron destruidos. De estas células solamente consiguieron dos líneas de células madre embrionarias, que sobrevivieron ocho meses y de las cuales pudieron obtener células de diferentes tejidos.
Como se cita en Nature (DOI: 10.1038/442858b, 23-VIII-2006) “en el experimento, los embriones fueron desguazados célula a célula”, lo que introduce en esta práctica una dificultad ética insalvable. Esta dificultad ya fue reconocida por la propia revista Nature, pues a los “pocos minutos de haberse publicado el trabajo, la oficina de prensa de Nature corrigió lo publicado en el artículo, afirmando que en las experiencias de Lanza se habían destruido algunos embriones. Pero además, dos días después, en una segunda nota dejaba claro que todos los embriones habían sido destruidos”. Por estos fallos, Philip Campbell, editor jefe de Nature, pidió disculpas públicas (Nature doi: 10.1038/443012a).
De todas formas, Lanza y su equipo arguyen que la mayoría de los embriones sobreviven a la extracción de una célula, como ocurre en el diagnóstico genético preimplantacional. Sin embargo, como se cita en el trabajo de Naure anteriormente referido las cosas no son tan claras pues “otros grupos han intentado un camino similar, pero sin lograr hasta ahora éxito”.
Es decir, se puede afirmar que la técnica tiene indudables dificultades éticas (Nature 437; 1076, 2005), pués además de lo anteriormente comentado, al quitar una célula a un embrión de pocos días disminuyen las posibilidades de que se pueda implantar con normalidad en el útero de su madre, o que su desarrollo se realice con normalidad o que existan problemas de salud en los niños nacidos tras este procedimiento.
Incluso otros autores estiman que el blastómero que se extrae del embrión de 8 a 10 células, tiene la capacidad potencial de que a partir de él se pueda desarrollar un nuevo embrión, por lo que destruirlo no sería éticamente aceptable.
Según Tom Murray, presidente del prestigioso “Hastings Center”, “ninguno de los métodos propuestos para obtener células madre embrionarias, satisface todas las críticas que se les puedan hacer”.
Además de las dificultades éticas anteriormente comentadas, otra limitación técnica que tiene el método de Lanza es su baja eficiencia, solamente de alrededor del 2 %, es decir “mucho menor de lo que en principio se esperaba” (Nature 26-IX-2006; doi: 10.1038/443012a).
JUSTO AZNAR