View
215
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Conferència cèl·lules mares
Citation preview
DERIVACIÓ DE LÍNIES DE CÈL·LULES MARE EMBRIONÀRIES HUMANES Begoña Aran
Coordinadora del Banc de Línies Cel·lulars
Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona
Les cèl·lules mare (CM) han esdevingut una revolució científica als últims anys degut a
la seva capacitat potencial de formar qualsevol tipus cel·lular del organisme.
Representen una font potencial de cèl·lules per ús terapèutic en algunes malalties
produïdes per la pèrdua de la funció cel·lular. Aquestes malalties produïdes per un
dèficit de funció cel·lular podrien tenir amb les CM una porta oberta a la seva curació.
Les CM són cèl·lules indiferenciades que poden trobar-se als embrions (CM
embrionàries), en alguns teixits fetals, cordó umbilical, placenta (CM fetals) i en alguns
teixits adults (CM adultes). Són cèl·lules pluri o multipotents que poden donar lloc a
diferents tipus cel·lulars depenent del seu origen i plasticitat. Les dues característiques
principals d’aquestes cèl·lules, la capacitat d’autorenovació i la capacitat de
diferenciar-se en les tres línies germinals, les fan especials candidates pel tractament
d’algunes patologies produïdes per la pèrdua de la funció cel·lular. La malaltia de
Parkinson, la fallada cardíaca, la diabetis mellitus o els accidents vasculars són
algunes de les malalties possiblement tractables amb el transplantament de cèl·lules
procedents de cèl·lules mare embrionàries. Però la medicina regenerativa és nomes
una part del potencial de les CM. Les CM humanes són una eina molt important per
l’estudi de la biologia del desenvolupament, l’expressió gènica, el desenvolupament de
nous fàrmacs i nous tractaments, així com per la recerca en malalties monogèniques.
Centrant-nos en les cèl·lules mare embrionàries (CME) cal dir que normalment,
aquestes cèl·lules procedeixen d’embrions donats per les parelles sotmeses a
Tècniques de Reproducció Assistida (TRA). La recerca amb embrions viables humans
està permesa al nostre país gràcies a l’aprovació de la Llei de Tècniques de
Reproducció Assistida (Ley 14/2006). La congelació d’embrions humans en els centres
de Reproducció Assistida va començar a Espanya a la dècada dels anys vuitanta i
s’estima que actualment hi ha més de 50.000 embrions congelats en aquests centres.
L’any 1998, Thomson i col·laboradors van publicar la derivació de la primera línia de
cèl·lules mare embrionàries (CME) humanes a partir de l’aïllament de la massa
cel·lular interna (MCI) d’un embrió humà (figura 1) evidenciant que els embrions
humans podien representar una font potencial de cèl·lules per ús en la recerca i, en un
futur, per ús terapèutic. Es tracta d’embrions de 5-6 dies de desenvolupament amb
aproximadament 150-200 cèl·lules. La MCI és la que donaria lloc al fetus en
condicions in vivo, si l’embrió s’implanta i té lloc la gestació (figura 2).
MCI
Figura1: embrió humà en estadi de blastocist (5-6 dies) en el que s’observa la massa
cel·lular interna (MCI).
El cultiu d’aquesta estructura in vitro permetrà el creixement de les CME que
presenten les característiques específiques pel que fa a l’autorenovació indefinida i
pluripotencialitat (figura 3). Poden donar lloc a noves cèl·lules mare indiferenciades
(figura 4) o convertir-se en els més de 200 tipus cel·lulars diferents que existeixen en
un individu adult de l’espècie humana (diferenciació).
Figura 2
dia 9 (20x)
dia 4 (10x) dia 7 (10x)
dia 7 (20x)
Figura 3: creixement de les cèl·lules de la MCI 4, 7 i 9 dies després de la seva
sembra.
Figura 4: colònies de cèl·lules mare embrionàries.
La investigació amb CME avança ràpidament però els factors genètics i/o ambientals
que controlen tant el seu estat indiferenciat com els processos que permeten la
diferenciació als diferents tipus cel·lulars no estan completament establerts. Els
diferents grups de recerca en aquest camp intenten determinar quines són les
condicions de cultiu que afavoreixen l’estat indiferenciat i quines provoquen
determinats tipus de diferenciació. El paper dels gens implicats en els estats
d’indiferenciació i diferenciació és una àrea d’investigació en la que es produeixen
continus avenços. És imprescindible poder controlar i dirigir la diferenciació cel·lular i
obtenir poblacions pures de cèl·lules diferenciades per plantejar una teràpia sense risc
per al pacient i amb possibilitats d’èxit.
Un dels problemes que es pot plantejar després d’un transplantament de cèl·lules
procedents de cèl·lules mare és el rebuig immunològic. Igual que en un
transplantament d’òrgans, el pacient necessitarà un tractament immunosupressor que
eviti el rebuig a unes cèl·lules genèticament diferents, com si fossin un cos estrany.
Aquestes teràpies immunosupressores han canviat força i no són tan agressives com
anys enrere, tot i així els pacients han de seguir aquest tractaments tota la vida. Una
possible solució al rebuig seria crear CM a partir de embrions genèticament igual al
pacient. Aquesta tècnica anomenada clonació o transferència nuclear consisteix en
introduir el nucli d’una cèl·lula somàtica del propi pacient (per exemple de la pell) a
dins d’un òvul al qual se li ha eliminat el nucli. L’any 1997 un grup de recerca de
l’Institut Roslin d’Edinburg van aconseguir el naixement del primer mamífer clonat,
l’ovella Dolly. El treball va ser de gran importància perquè va demostrar que una
cèl·lula d’un organisme adult podia reprogramar-se, convertir-se en un embrió i resultar
en el naixement d’un individu (clonació reproductiva). Aquesta tècnica és però molt
poc eficaç i poc segura i si bé en animals podria tenir un sentit, per perpetuar animals
de molt alt valor genètic, en l’espècie humana aquesta possibilitat no es pot plantejar.
Figura 5: transferència nuclear
Tanmateix, podríem utilitzar embrions clonats per cultivar-los al laboratori i aconseguir
CME genèticament idèntiques a un pacient i evitar, d’aquesta manera el rebuig
immunològic (clonació terapèutica) en un transplantament posterior (figura 5).
Malauradament aquesta tècnica és molt poc eficient i encara no s’ha aconseguit en
humans.
Fa poc més d’un any, científics japonesos i nord-americans alhora van aconseguir
reprogramar fibroblasts humans. Van demostrar que havien estat capaços de convertir
aquestes cèl·lules de la pell en cèl·lules de nou indiferenciades i pluripotents amb
característiques molt similars a les CME, mitjançant la transferència de determinats
gens implicats amb la pluripotència. Aquestes cèl·lules reprogramades anomenades
iPS (induced Pluripoten Stem cells) han estat una revolució en el camp de l’estudi de
la pluripotència i la indiferenciació i podrien ser de gran utilitat en l’aplicació clínica si
es demostra que és una tècnica eficaç i segura. Aquesta tècnica pot suposar una eina
molt poderosa per la generació de cèl·lules pluripotents genèticament idèntiques a
cada pacient (pacient-específiques) evitant el rebuig immunològic i evitant també, la
utilització d’embrions amb els problemes ètics que això pot comportar.
Recommended