‘…la revolución del uso de células madre para la medicina regenerativa ha comenzado.las células madre con potencial para el tratamiento de una amplia gama de trastornos degenerativos pueden obtenerse de una variedad de fuentes, pero, por razones prácticas, algunas de ellas tienen más probabilidades de encontrar una aplicación clínica más temprana que otras., Los principales tipos que se han estudiado en el contexto de la terapia con células madre son las células madre embrionarias, las células madre fetales y las células madre adultas.
Las células madre embrionarias y, en menor medida, Las células madre fetales tienen el potencial de reparar muchos tipos de tejido porque son totipotentes . Las células madre embrionarias pueden aumentar en gran medida en número en cultivo como líneas celulares in vitro y pueden ser inmuno-privilegiadas. Estos atributos significan que pueden usarse para tratar a múltiples pacientes., Sin embargo, su uso ha sido confundido por serios problemas éticos y la probabilidad muy real de que, al ser inmortales, formen tumores después de haber sido trasplantados a pacientes . Sin embargo, es indudable que estas barreras a la aplicación generalizada se superarán en el futuro.
Las células madre adultas existen en muchos tejidos y órganos y estas células madre tienen potenciales de diferenciación más allá de los requeridos para regenerar el tejido u órgano en el que residen ., Claramente, algunas de estas fuentes de células madre adultas, como las células madre cerebrales, son menos accesibles que otras, como las células madre de la médula ósea. El uso de células madre derivadas de la médula ósea para la reparación de tejidos y órganos tiene la ventaja adicional de que existe una experiencia considerable en la aplicación clínica del trasplante de médula ósea para la regeneración del sistema hemopoyético, que data de la década de 1970, cuando se iniciaron estudios clínicos relativamente grandes. En 2002, 586 equipos de 39 países habían realizado 20.207 trasplantes de células madre hemopoyéticas en Europa., Esta experiencia clínica ha sido acompañada por una gran cantidad de estudios de laboratorio sobre células madre hemopoyéticas y biología de trasplantes.
en general, se cree que dos poblaciones distintas de células madre residen en el tejido hemopoyético. Estas son las células madre hemopoyéticas y las células madre mesenquimales. Clásicamente, las células madre hemopoyéticas son las precursoras de todos los linajes de células sanguíneas y las células madre mesenquimales son la fuente de las células estromales de soporte de la médula ósea , incluidos los linajes osteogénicos, condrogénicos y adipogénicos ., Las células progenitoras adultas multipotentes (MAPC) son una subpoblación de células que surgen en cultivos de células madre mesenquimales y parecen tener un potencial de diferenciación más amplio que las propias células madre mesenquimales . Sin embargo, se requieren muchas duplicaciones de la población celular antes de que surjan MAPC en cultivos celulares mesenquimales y esto se ha asociado con un potencial de inestabilidad genética., Otras consecuencias son que no se sabe si existen MAPCs in vivo o cuál puede ser su fenotipo in vivo, MAPCs no se puede aislar prospectivamente de un tejido como la médula ósea y no hay un ensayo cuantitativo para MAPCs por lo que no es posible predecir con precisión cuánto tejido se necesitaría para suministrar suficientes células para una aplicación en particular. Consideraciones similares se aplican a otros tipos de subpoblaciones de células madre con un origen de células mesenquimales que se han descrito .,
Las características altamente deseables de las células madre para la terapia serían la identificación de una población homogénea de células madre que existe normalmente in vivo y que podría aislarse prospectivamente de un tejido fácilmente disponible, como la sangre o la médula ósea. Idealmente, el cultivo de tejidos prolongado no sería necesario y el número de células requeridas sería alcanzable en un corto período de tiempo., La identificación de un tipo celular en la médula ósea con estas propiedades y con la capacidad de diferenciarse en múltiples tipos celulares cumpliría los requisitos inmediatos para la aplicación clínica temprana de la terapia con células madre. Recientemente, descubrimos que la población de células madre hemopoyéticas contiene una subpoblación de células madre y hemos utilizado las células en un ensayo clínico de fase I para el tratamiento de la insuficiencia hepática. Los resultados hasta la fecha son prometedores e indican el potencial de beneficio clínico .,
Las células madre adultas pueden utilizarse en el entorno autólogo o alogénico para el tratamiento de trastornos degenerativos. Aunque se ha aprendido mucho sobre la tipificación de tejidos y el emparejamiento a partir del trasplante clínico de tejidos y órganos, el trasplante autólogo evita el riesgo de rechazo. Sin embargo, sin la introducción del trasplante alogénico, junto con la capacidad de expandir masivamente el número de células madre in vitro, es poco probable que una sola donación sea suficiente para suministrar células madre a más de un paciente., Las dificultades asociadas con la amplificación del número de células madre hemopoyéticas son notorias porque las células madre tienden a dividirse asimétricamente y esto es incompatible con un aumento en el número de células madre . Una vez más, sin embargo, un gran número de divisiones celulares introducen el riesgo de inestabilidad genética . Algunos de estos obstáculos pueden ser superados por la llamada clonación terapéutica, aunque atrae algunas de las controversias asociadas con la investigación con células madre embrionarias.,
a pesar del conocimiento limitado sobre la mejor fuente y el tipo de células madre para usar en aplicaciones clínicas, la terapia con células madre para condiciones degenerativas se está aplicando en varios entornos. Por ejemplo, la regeneración cardíaca inducida por células madre en pacientes con insuficiencia cardíaca isquémica ha sido investigada por muchos grupos con resultados alentadores . Las células administradas se obtuvieron de la médula ósea y se inyectaron por vía intramiocárdica, intracoronaria y transendocárdica., Hemos realizado un ensayo clínico de fase I de trasplante de células madre en pacientes con insuficiencia hepática. Para esto, las células madre autólogas movilizadas fueron obtenidas y purificadas antes de ser inyectadas en la vena porta o arteria hepática para su entrega local en el tejido dañado . Esta experiencia ha demostrado la seguridad y la ausencia de toxicidad del procedimiento y ha llevado al inicio de un ensayo clínico de fase II. Estos ejemplos demuestran que la revolución del uso de células madre para la medicina regenerativa ha comenzado., Es de prever que el futuro verá aplicaciones cada vez mayores de este nuevo enfoque para las condiciones que implican daño tisular y degeneración.
Bibliografía
- 1 Lerou PH, Daley GQ: Therapeutic potential of embryonic stem cells. La Sangre Apo. 19, 321-331 (2005).Google Scholar
- 2 Dolgin JL: Embryonic discourse. Issues Law Med.19, 203–261 (2004).Google Scholar
- 3 Erdo F, Buhrle C, Blunk J et al: tumorigenesis dependiente del huésped del trasplante de células madre embrionarias en Ictus experimental.J. Cereb. Metab De Flujo Sanguíneo.23, 780–785 (2003).,Google Scholar
- 4 Lakshmipathy U, Verfaillie C: stem cell plasticity. La Sangre Apo. 19, 29-38 (2005).Google Scholar
- 5 Quesenberry PJ, Levitt L: Hematopoyetic stem cells. N. Engl J Med.301 (Pt 1-3) 755-760, 819-823, 868-872 (1979).Google Scholar
- 6 Friedenstein AJ, Chailakhjan RK, Lalykina KS: el desarrollo de colonias de fibroblastos en monocapas o células de médula ósea y bazo de cobaya. Cinet De Tejido Celular.3, 393–403 (1970).,Google Scholar
- 7 Pereira R, Halford K, O’hara M et al: las células adherentes cultivadas de la médula pueden servir como células precursoras de larga duración para hueso, cartílago y pulmón en ratones irradiados. Proc. Natl Acad. Sci. USA92, 4857-4861 (1995).Google Scholar
- 8 Colter DC, Sekiya I, Prockop DJ: Identification of a subpopulation of rapidly self-renewing and multipotential adult stem cells in colonies of human marrow stromal cells. Proc. Natl Acad. Sci. USA98(14), 7841-7845 (2001).,Google Scholar
- 9 Jiang y, Jahagirder BN, Reinhardt RL et al: Pluripotency of meenchymal stem cells derived from adult marrow. Nature418, 41-49 (2002).Google Scholar
- 10 Smith JR, Pochampally R, Perry a, Hsu S-C, Prockop DJ: Isolation of a highly clonogenic and multipotential subfraction of adult stem cells from bone marrow stroma. Stem Cells22, 823-831 (2004).Google Scholar
- 11 Kogler G, Sensken s, Airy JA et al: a new human somatic stem cell from human placental cord blood with intrinsic pluripotent differentiation potential. J. Exp. Mediterráneo.200, 123–135 (2004).,Google Scholar
- 12 Gordon MY, Levicar N, Bachellier P et al: Characterisation and clinical application of human CD34+ stem/progenitor cell populations mobilised into the blood by G-CSF. Stem Cells Epub ahead of print Mar 23 (2006).Google Scholar
- 13 Gordon MY, Blackett NM: algunos factores que determinan el número mínimo de células requerido para el injerto clínico exitoso. Bone Marrow Transplant15,659-662 (1995).Google Scholar
- 14 Sherley JL: genes de cinética celular Asimétrica: la clave para la expansión de células madre adultas en cultivo. Stem Cells20, 561-572 (2002).,Google Scholar
- 15 Marley SB, Lewis JL, Gordon MY: las células progenitoras se dividen simétricamente para generar nuevas células formadoras de colonias y heterogeneidad clonal. Br. J. Haematol.121, 643–648 (2003).Google Scholar
- 16 Joseph NM, Morrison SJ: Towards an understanding of the physiological function of mammalian stem cells. Dev. Cell9, 173-183 (2005).Google Scholar
- 17 Miura M, Miura y, Hesed M et al: la inestabilidad cromosómica acumulada en células madre mesenquimales de médula ósea murina conduce a una transformación maligna. Stem Cells24 (4), 1095-1103 (2005).,Google Scholar
- 18 Dimarakis I, Habib NA, Gordon MY: Adult bone marrow-derived stem cells and the injured heart: just the beginning? EUR. J. Cardithorac.Surg.28, 665-676 (2005).Google Scholar