Células iPS, la clave de la medicina regenerativa
Diez años después de la publicación del célebre artículo del profesor Yamanaka

Tsukasaki Asako [Perfil]

[05.12.2016] Leer en otro idioma : ENGLISH | 日本語 | 简体字 | 繁體字 | العربية | Русский |

El pasado agosto se cumplieron diez años desde que el profesor Yamanaka Shin’ya de la Universidad de Kioto publicase un rompedor artículo en el que anunciaba la creación de las células iPS (células madre pluripotentes inducidas). En 2014 se llevó a cabo el primer estudio clínico en que se trasplantaron tejidos obtenidos a partir de células iPS a una paciente humana. En la actualidad este campo que genera tantos retos y expectativas se desarrolla con paso firme en busca de nuevos métodos terapéuticos.

La medicina regenerativa es una disciplina que sigue resultando novedosa, aunque ya lleva años presente en el panorama investigador.

Si tan solo pudiéramos restaurar la función original a los ojos que dejaron de ver la luz, a los brazos y piernas que quedaron inmóviles o al corazón que amenaza con detenerse… Los métodos sustitutorios como la óptica, la ortopedia y los órganos artificiales podrían considerarse, en un sentido amplio, medicina regenerativa. Hace treinta y cinco años un tratamiento para reparar partes del cuerpo mediante el trasplante de células obtuvo una gran resonancia gracias a la creación de células madre embrionarias (células ES, por sus siglas en inglés) a partir de embriones de ratón en 1981. Más tarde, en 1998, se logró crear células ES humanas.

Los aproximadamente 60 billones de células del organismo humano adulto surgen de la división de un solo zigoto. Mientras que las células madre tienen la capacidad de dividirse para crear tanto células idénticas a sí mismas como de otros tipos (diferenciación pluripotencial), los zigotos son un tipo de células madre capaz de formar todas las células que componen el organismo adulto.

Las células ES se forman a partir de embriones en fase primaria, que resultan de seis o siete divisiones celulares del zigoto. Son células madre con capacidad de diferenciación pluripotencial que pueden multiplicarse prácticamente sin límite. Pero, aparte de ser la gran esperanza como células base para la medicina regenerativa, presentan una serie de retos: el desarrollo de una técnica para inducir de forma segura a la diferenciación en las células deseadas, la minimización de la reacción de rechazo del organismo y, como mayor obstáculo, la superación del dilema ético de producir células a partir de zigotos humanos.

Mientras el resto del mundo investigaba cómo inducir las células ES a la diferenciación en otras células del cuerpo, Yamanaka Shin’ya adoptó un enfoque distinto y logró dar con otro tipo de células equiparables a las células ES: las células madre pluripotentes inducidas (iPS).

Las células madre sin dilemas éticos se llevaron el Nobel de 2012

Yamanaka descubrió los llamados factores Yamanaka (Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc) entre los 24 genes que suelen manifestarse en las células ES. Para crear las células madre pluripotentes inducidas, similares a las ES, Yamanaka utilizó fibroblastos de ratón y transfirió los cuatro factores mencionados al ADN de las células mediante vehículos retrovirales. La i del término célula iPS (del inglés induced pluripotent stem cell) se puso en minúscula a propósito con la esperanza de contagiarse de la suerte del reproductor de música portátil iPod de Apple, que entonces triunfaba en todo el mundo.

La revista estadounidense Cell publicó los pormenores del procedimiento de creación celular y la identidad de los cuatro genes descubiertos por Yamanaka el 25 de agosto de 2006. Pero, para poderlas aplicar a tratamientos en humanos, las células iPS debían obtenerse a partir de células humanas. Pues bien, mientras que para las células ES se tardó diecisiete años en pasar de las células de ratón a las humanas, el profesor Yamanaka logró obtener células iPS humanas en 2007, el año posterior a su creación en ratones.

Una colonia de células iPS humanas formada a partir de fibroblastos. La colonia mide aproximadamente 0,5 milímetros de ancho. (Fotografía facilitada por el profesor Yamanaka Shin’ya)

El profesor Yamanaka Shin’ya en la Universidad de Kioto. Julio de 2016. (Jiji Press)

Las células iPS tenían el potencial de transformar no solo la medicina regenerativa, sino toda la medicina clínica. Por ejemplo, se preveía que comparando las células enfermas de un paciente con sus células iPS regeneradas sería posible dilucidar el mecanismo de la enfermedad, algo que contribuiría a desarrollar fármacos para tratarla. Incluso acérrimos detractores de las células ES por motivos morales como el entonces presidente de Estados Unidos George Bush o el Papa de Roma recibieron con los brazos abiertos la aparición de las iPS. En 2012, aunque el descubrimiento seguía sin haberse podido aplicar para salvar ninguna vida humana, le valió el Premio Nobel de Medicina o Fisiología a Yamanaka.

El descubrimiento de las células iPS humanas representó el pistoletazo de salida en la carrera del desarrollo de la anhelada medicina regenerativa.

El método de preparación inicial presentaba riesgos de cancerización de las células y una eficiencia productiva extremadamente baja. La mejora de la seguridad mediante la modificación del método productivo y los genes utilizados permitió iniciar los estudios clínicos en 2014. El 12 de septiembre, en el Instituto de Investigación e Innovación Biomédica de Kobe, se trasplantó en el ojo de una paciente de 70 años que sufría degeneración macular senil (de tipo exudativo) —una enfermedad ocular intratable— una lámina epitelial del pigmento retiniano originada por células iPS creadas a partir de sus propias células dérmicas.

La investigación fue liderada por Takahashi Masayo, oftalmóloga y jefa de proyecto en el instituto de investigación RIKEN. Como el objetivo que regía el experimento era la evaluación de la seguridad, se proyectó un período de cuatro años para monitorizar el estado de fijación del injerto y la posible presencia de cancerización. Ya han pasado dos años y por el momento no ha ocurrido ninguna irregularidad. No obstante, un segundo experimento previsto para 2015 tuvo que cancelarse al observarse una serie de mutaciones genéticas en las células iPS formadas a partir de tejidos del paciente.

  • [05.12.2016]

Periodista. Autora prolífica, principalmente en los campos de medicina, salud, ciencia y tecnología. Trabajó como reportera para el Yomiuri Shinbun. Se licenció en ciencias naturales en la Universidad Cristiana Internacional. Obtuvo una maestría en gestión de sistemas en la Universidad de Tsukuba, y otra en administración médica en la Universidad de Medicina y Odontología de Tokio.

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