Células troncales: la esperanza para la medicina del futuro
Alejandro Erices Ocampo*
Bioquímico, Universidad de Concepción;
Doctor en Ciencias, Universidad de Chile.
Profesor del Departamento de Biología Celular
y Molecular, Facultad de Ciencia Biológicas,
Pontifi cia Universidad Católica de Chile.
Bioquímico del Laboratorio de Criopreservación,
Clínica Las Condes.



Desde finais da década de 1960 que as células tronco se usam clinicamente e suas possibilidades terapêuticas vêm revolucionando o mundo científico, que nos últimos anos tem incrementado notavelmente a pesquisa nesta área. Mas o uso das células tronco vem acompanhado de uma discussão de natureza ética que afeta o campo de investigação mais amplamente, associada fundamentalmente ao uso de embriões humanos, à clonagem e a outros aspectos a serem também considerados, como a comercialização e os altos custos de impedem a possibilidade de acesso a terapias com estas células.


El día comenzaba y el momento del parto estaba cerca, como también una posibilidad para salvar la vida de Paulina. Afectada por una leucemia, las células troncales presentes en la sangre del cordón umbilical de su hermanito pronto a nacer, representaban casi la única opción para ella. El padre, nervioso, sin capacidad de movimientos; la madre, sedada; el equipo médico, concentrado. Un parto exitoso; un hermoso llanto de vida; la gran preocupación de todos: una impecable recolección de la anhelada sangre. Solo una sonrisa. Aunque su vida estaba apagándose, Paulina, con sus hermosos ojos y sus mejillas coloradas, es la única que sonríe y pregunta por su hermanito. Esa lección tuvo una sola respuesta: "tu hermanito está muy bien y te mandó un regalito". La sonrisa de Paulina se agranda, aunque a ella no le importan los regalos, solo espera a su hermanito.


¿QUÉ ES UNA CÉLULA TRONCAL?

Una sencilla pregunta que no tiene una única respuesta. Puede resultar paradójico que ni los mismos científicos concordemos con una respuesta, aunque tenemos criterios básicos en esta discusión. Las diferencias también reflejan en parte el hecho de que esta área de investigación es reciente, existen muchas preguntas sin respuesta y ciertamente se requieren más conocimientos.

Una célula troncal puede ser reconocida de mejor forma como un concepto funcional más que como una definición. Nuestro organismo está estructurado sobre la base de órganos y tejidos que tienen como base fundamental de su organización a células especializadas para cada uno de ellos. Células como los glóbulos rojos, neuronas o cardiomiocitos (células musculares del corazón) son los responsables del correcto funcionamiento de los tejidos en los cuales residen. Si consideramos nuestro proceso de desarrollo, todo nuestro organismo se generó a partir de células troncales, las cuales dieron origen a las células especializadas. En el otro extremo de la vida, se ha demostrado que nuestro envejecimiento, y algunas enfermedades crónicas asociadas a este, se caracterizan por una disminución de la capacidad funcional de nuestras células troncales.

La existencia de las células troncales también nos permite mantener la funcionalidad de un tejido en nuestro organismo. Cada una de las células de un tejido, tiene un periodo de vida definido y limitado y deben ser renovadas con frecuencia dependiendo de cada tejido en particular. Así, por ejemplo, renovamos nuestros glóbulos rojos cada 120 días, el epitelio de nuestro intestino cada 7 o nuestra piel cada 30. En muchos tejidos este proceso se realiza normalmente gracias a la existencia de células troncales en cada uno de ellos. En situaciones excepcionales, como daño producido por heridas, estas células son responsables de los procesos de reparación y regeneración de tejidos frente a situaciones de daño del tejido que requieran renovar la población de células especializadas.

Considerando lo anterior, una célula troncal se define sobre la base de dos propiedades esenciales: 1) proliferación, es decir capacidad de dividirse y generar más células idénticas a ella y 2) diferenciación, en este caso frente a un determinado requerimiento se pueden generar células de tejidos especializados como sangre, músculo, piel o tejido nervioso. En otras palabras, una célula troncal puede generar más células idénticas a ella para mantener un número funcional por toda la vida del individuo, y a la vez genera las células especializadas en este. Adicionalmente podemos considerar propiedades como la capacidad de ser trasplantada o una mayor expectativa de vida que otras células del organismo.

Dependiendo de qué etapa de nuestra vida consideremos, podremos reconocer distintos tipos de células troncales aunque estas pueden ser divididas en dos grandes grupos: embrionarias y adultas. Las primeras corresponden a un grupo de células que se encuentra en etapas muy tempranas del desarrollo embrionario, específi camente en un estadio denominado blastocisto, en el cual el embrión en formación solo tiene pocos días de vida y tiene un número reducido de células. Estas células troncales embrionarias son las responsables de generar todos los tejidos y órganos de nuestro cuerpo. Además, en el laboratorio estas células muestran una gran capacidad de diferenciación -al generar todos los tejidos que conforman a un individuo- y una tasa de proliferación virtualmente ilimitada. Por otra parte, las células troncales adultas, pueden ser obtenidas desde distintos tejidos en un organismo ya formado, ya sea desde la médula ósea, tejido muscular o piel. A diferencia de las células embrionarias, teóricamente las células adultas tienen un potencial de diferenciación más restringido acotándose al tejido en el cual residen. Así, por ejemplo, las células troncales hematopoyéticas presentes en la médula ósea solo pueden generar células de la sangre (glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas).

Una mención especial requieren las células troncales presentes en la sangre del cordón umbilical, las cuales pertenecen a un organismo ya formado y tendrían un potencial de diferenciación restringido, pero que presentan algunas ventajas respecto de las mismas células obtenidas desde un organismo adulto. Por ejemplo, la sangre de cordón tiene un alto contenido de células troncales hematopoyéticas y por ello es utilizada clínicamente.

Sobre la base de estos conocimientos, las células troncales representan una interesante alternativa para su uso en medicina, lo que ocurre para algunos tipos de estas células desde hace ya casi 40 años.


UTILIDAD CLÍNICA ACTUAL

Las células troncales se utilizan clínicamente desde fines de los años 60 del siglo pasado. Su uso habitual está relacionado con lo que comúnmente conocemos como trasplante de médula ósea, el cual en estricto rigor corresponde a un trasplante de células troncales hematopoyéticas. Estas células son las responsables de generar todas las células de la sangre: glóbulos rojos con la función de transportar oxígeno, glóbulos blancos que constituyen nuestro mecanismo de defensa inmunológico, y plaquetas responsables de nuestra capacidad de coagulación. Esta estrategia terapéutica está asociada principalmente con el tratamiento de enfermedades hemato-oncológicas como leucemias, linfomas o mieloma. La razón de su uso responde a la necesidad de recuperar la capacidad de producir los elementos celulares de la sangre en un paciente que es sometido a tratamientos oncológicos, por haber sido afectada su célula troncal hematopoyética. Esta célula puede ser eliminada como efecto secundario al tratamiento, razón por la cual antes del comienzo del mismo, aquella debe ser obtenida desde la sangre o médula ósea del mismo paciente (generalmente desde la cresta iliaca en los huesos de la pelvis), posteriormente congelada (criopreservación) y mantenida en esta condición hasta el momento del trasplante. Una vez que el paciente termina su tratamiento quimioterapéutico, las células son descongeladas y trasplantadas, y se recupera la capacidad para generar células de la sangre para el resto de la vida. Como se puede advertir, este trasplante tiene una particularidad, generalmente el "donante" es a la vez el "receptor", es decir el mismo paciente. En casos específicos como cuando las mismas células troncales hematopoyéticas del paciente son "portadoras" de la enfermedad, es necesario recurrir a la donación de una tercera persona o eventualmente a sangre de cordón umbilical, la cual es rica en este tipo de células.

En nuestro país el trasplante de médula ósea se realiza exitosamente desde hace 20 años. Existen actualmente 6 centros con la capacidad técnica e infraestructura para su desarrollo, aunque solo uno de ellos se encuentra en el sector público de salud y es pediátrico. Aproximadamente 100 trasplantes son realizados cada año en el esquema convencional previamente descrito. Por otra parte en nuestro país también existen importantes grupos de investigación básica y clínica que han permitido el desarrollo de diversas líneas de trabajo con células troncales de distinto tipo, aunque restringido a células derivadas de organismos adultos o sangre de cordón umbilical.


PROYECCIONES FUTURAS

Ciertamente el mundo científico-clínico se ha revolucionado con las células troncales y sus posibles aplicaciones terapéuticas para muchas enfermedades. Así, en los últimos años se ha incrementado notablemente la investigación en esta área del conocimiento. Se realizan significativos esfuerzos para regenerar el páncreas en pacientes diabéticos, el corazón en personas que han sufrido un infarto, el músculo esquelético en casos de distrofia muscular o el tejido nervioso en quienes padecen de enfermedades neurodegenerativas como Alzheirmer o Parkinson.

Estos estudios han permitido identificar muchas de las células troncales presentes en cada uno de los tejidos afectados en dichas patologías como también se ha demostrado que algunos tipos específicos de estas células podrían ser utilizadas para regenerar tejidos distintos a aquel en el cual habitualmente residen. Así, se ha demostrado que células troncales presentes en la médula ósea o sangre de cordón umbilical, pueden participar en la regeneración de tejido nervioso, hígado o páncreas.

Aunque existen muy interesantes resultados, estas aplicaciones no están aún disponibles para su uso clínico con completa seguridad, y las más avanzadas se encuentran en lo que denominamos estudios clínicos. Probablemente en el corto o mediano plazo veremos que algunas de ellas efectivamente se constituirán en una opción real como lo es hoy el trasplante de médula ósea.

Probablemente por su impacto social, el uso de células troncales para regenerar tejido cardiaco ha tenido un desarrollo muy significativo. Aunque los resultados aún son contradictorios y los mecanismos de acción no están claramente establecidos, existen muchos estudios clínicos en distintos países en los cuales personas ya han recibido este tipo de terapia. En nuestro país, un exitoso estudio preliminar ha permitido que algunos pacientes que sufrieron un infarto cardiaco, recibieran células troncales obtenidas desde su propia médula ósea, y obtuvieran una importante mejoría.

Dentro de las nuevas aplicaciones en desarrollo ya existen suficientes antecedentes clínicos que muestran la posibilidad de regenerar córnea utilizando células troncales epiteliales presentes en el mismo tejido ocular del paciente o de un donante. Estas células pueden ser obtenidas desde una pequeña biopsia y manipuladas en el laboratorio para generar una córnea completamente funcional. En el mismo modelo ocular existen antecedentes que muestran la posibilidad de utilizar células troncales en enfermedades como glaucoma o que afectan a la retina. En otro modelo relacionado con tejido epitelial, células troncales epiteliales han sido utilizadas exitosamente para regenerar piel en pacientes que han sufrido quemaduras o que padecen enfermedades genéticas como epidermolisis bullosa.



PROBLEMAS ÉTICOS ASOCIADOS AL USO E INVESTIGACIÓN CON CÉLULAS TRONCALES

El uso de células troncales se acompaña de una fuerte discusión de naturaleza ética asociada fundamentalmente al manejo de embriones para la obtención de células troncales embrionarias. Lamentablemente este problema afecta a todo el campo de investigación con estas células, aun a las obtenidas desde un organismo adulto, y por otra parte desplaza otros puntos de discusión a un segundo plano.

Ciertamente la manipulación de embriones humanos con el único fin de obtener células troncales embrionarias es un problema ético, considerando que durante el proceso se destruye el embrión o se extrae parte de sus células. Frente a la primera situación, nuestra sociedad y cultura cristiana reconoce que la vida se origina al momento de la concepción, por lo cual la destrucción de un embrión significa la muerte de un individuo. Otras culturas y religiones (budismo, hinduismo) reconocen que el blastocisto no constituye un individuo por cuanto este solo surgiría como tal con posterioridad a esa etapa del desarrollo. Desde esta perspectiva, la destrucción de un embrión en ese estado no significaría la muerte de un individuo y la obtención de células troncales embrionarias podría realizarse.

Un tema importante a considerar en esta discusión es la clonación, proceso que significa la creación de un individuo genéticamente idéntico a otro. Así como esto puede realizarse en animales, tal es el caso de la recordada oveja Dolly, también sería factible en humanos, lo que se denomina clonamiento reproductivo. Hay grupos que proponen la posibilidad de generar clones de un individuo con fines terapéuticos, no buscando generar un organismo adulto, sino solo blastocistos. En este modelo se utilizan células de un paciente para generar blastocistos que permitan obtener células troncales embrionarias con su misma información genética. Posteriormente, estas células podrían ser utilizadas para generar algún tejido específico que pudiese requerir el paciente de quien se obtuvieron las células que originaron el clon. Aunque varias opciones se manejan para realizar este procedimiento, hasta hoy todas ellas involucran la destrucción de un blastocisto y por lo tanto la discusión ética sigue siendo válida.

El uso de embriones con fines de investigación y la obtención de células troncales embrionarias ha sido permitido en algunos países bajo condiciones específicas. En el Reino Unido es posible obtener células troncales embrionarias a partir de embriones congelados como parte de tratamientos de infertilidad y que finalmente no serán utilizados. Esto se autoriza siempre que haya una clara justificación respecto de la investigación que se pretende realizar. A través de esta alternativa, estúdios recientes han permitido identificar algunos factores que serían responsables del mayor potencial de diferenciación característico de las células troncales embrionarias. El uso de este conocimiento ha permitido transformar células troncales adultas en células troncales con mayor capacidad de diferenciación, lo cual representaría una valiosa alternativa para prescindir de la manipulación de embriones y desarrollar alternativas con las células obtenidas de cualquier individuo. En Chile, una legislación reciente prohíbe cualquier tipo de manipulación de embriones con este y cualquier otro propósito de investigación.

Reconociendo la importancia del problema ético ya descrito, existen otros aspectos de similar naturaleza que deberían ser considerados. En primer lugar se encuentra la comercialización del tema, graficado principalmente en el desarrollo de bancos privados de sangre de cordón umbilical. Estas instituciones desarrollan una actividad comercial válida y legítima, pero que utiliza y manipula la información científica y no siempre está sujeta a certificaciones o regulaciones sanitarias que aseguren la calidad de los procedimientos que realizan. Es habitual el uso de publicidad engañosa con expresiones como "seguro de vida" u "oportunidad única", las cuales no corresponden a la realidad. En primer lugar, si solo consideramos las aplicaciones clínicas existentes hoy, en ningún caso el uso de las células troncales presentes en la sangre de cordón o en la médula ósea representan un "seguro de vida", por cuanto forman parte de un esquema terapéutico. Así, aun cuando el trasplante de las células troncales sea exitoso, otros componentes de este esquema pueden no ser efectivos y la enfermedad permanecer en la persona. En el caso de la gran diversidad de enfermedades para las cuales hoy no existe aplicación establecida, el futuro de las mismas depende exclusivamente de la investigación, pero hoy no es posible "asegurar" su utilidad. Por otra parte, si consideramos una enfermedad de naturaleza genética sería imposible pretender el uso de células troncales obtenidas desde el cordón del mismo individuo por cuanto estas también tienen el marcador de la enfermedad. Finalmente, el parto no es el único momento de la vida en el cual se pueden obtener células troncales de una persona. Ciertamente las obtenidas en dicha oportunidad pueden tener algunas ventajas, pero de no ser factible realizar el procedimiento hay otras alternativas para obtenerlas. Con estas observaciones no se pretende descalificar una actividad que reitero legítima y válida, sino solo exigir transparencia e información real de forma tal que las personas puedan decidir con conciencia. Ciertamente la sangre de cordón representa una valiosa alternativa que requiere mucha investigación, y de hecho, nuestro trabajo está orientado a este modelo por la confianza que existe en él.

Una última consideración de naturaleza ética se relaciona con la real posibilidad de acceder a terapias con células troncales. El uso actual ya está limitado por los altos costos que implica, situación que no ha cambiado en 40 años de aplicación. Probablemente los usos futuros también serán de alto costo por cuanto la investigación en curso también lo es. Bajo esta condición nuestra sociedad debería velar porque el desarrollo de la investigación científica y clínica pudiera ofrecer una real posibilidad para todos quienes la integran.


CÉLULAS TRONCALES: UNA OPORTUNIDAD DE VIDA

¿Cuántas veces hemos regenerado nuestros tejidos? Probablemente muchas y en ellas nuestras propias células troncales han cumplido un rol central. La investigación actual pretende comprender mejor los procesos que normalmente ocurren durante nuestro desarrollo o en el proceso de regeneración de un tejido. Solo este conocimiento nos permitirá generar nuevas alternativas terapéuticas utilizando estas células. ¿Cuánto tiempo más se requiere? Muchos científicos estamos trabajando responsablemente para que ello ocurra en el menor tiempo posible. (NA)