Una nueva era en la producción de células madre
[05.02.2014] Leer en otro idioma : 简体字 | 繁體字 | Русский |

El 29 de enero de 2014 una noticia dio la vuelta al mundo: el descubrimiento de la producción de nuevas células madre obtenidas al estimular células adultas mediante un baño en una sustancia ligeramente ácida.

Obokata Haruko, una científica de 30 años, ha sido la responsable de la investigación que ha conducido al departamento de Medicina Regenerativa del Instituto de Investigación de Ciencias Naturales de Japón (RIKEN) al descubrimiento, por primera vez en el mundo, de una nueva forma de producir células madre completamente nuevas, denominadas células STAP (del inglés, Stimulus-triggered Acquisition of Pluripotency, o Adquisición de Pluripotencia por Estrés).

Los resultados de esta investigación aparecieron el día 30 en la revista Nature.

Obokata Haruko es la científica que ha descubierto el nuevo método para producir células madre (Fotografía: Sankei Shimbun)

Producción de células madre simplemente a través del estrés

En los seres humanos las células de la piel o de los músculos, por ejemplo, no pueden convertirse en otro tipo de células una vez diferenciadas. Sin embargo, existe la posibilidad de producir células que tienen la capacidad de transformarse en cualquier otro tipo de célula, las llamadas células madre. Hasta ahora la investigación en distintos países estaba centrada en las llamadas células iPS (Células Madre Pluripotentes Inducidas), creadas por el profesor Yamanaka Shin’ya, y en las células madre embrionarias, imprescindibles en medicina regenerativa.

El método para producir células STAP descubierto por Obokata Haruko es una forma revolucionaria de obtener nuevas células en un estado cercano al de un cigoto en un breve espacio de tiempo (unos 25 minutos) mediante la estimulación de células adultas en una solución ácida. Estas células son también conocidas como terciarias o establecidas.

Las células madre obtenidas mediante este nuevo método son las células STAP. Aunque aún hay algunas cuestiones por resolver, este avance puede ser revolucionario para la medicina regenerativa, y tener un impacto inconmensurable. El Instituto RIKEN y la Universidad de Harvard, donde también estudió Obokata, han solicitado ya la patente internacional sobre este método.

Los resultados de la investigación desafían lo conocido hasta ahora

El Instituto RIKEN ha realizado las siguientes declaraciones en relación a los resultados de la investigación, recibiendo una gran acogida entre toda la comunidad científica: “si dijéramos que es posible que células de animales se ‘reinicien espontáneamente’ bajo unas condiciones ambientales especiales, la mayoría de biólogos rechazaría esto alegando que eso es algo que va contra la lógica. Sin embargo, Obokata ha logrado, junto a su equipo de investigación, ir contra la creencia común y demostrar posible una hipótesis que se consideraba inverosímil”.

De hecho, cuando trataron de publicar los resultados en la revista Nature por primera vez, el artículo fue rechazado con la excusa de que “era una burla hacia los estudios de biología realizados durante los últimos siglos”. La reacción de esta revista científica, de prestigio mundial, ofrece una imagen clara de la manera en la que este nuevo descubrimiento desafía lo conocido hasta ahora en este campo.

En el experimento para la adquisición de células STAP se han tomado células linfáticas de ratones, que han sido posteriormente sometidas a estrés, produciendo la transformación en la célula madre. En comparación con las células iPS la eficiencia en la producción es mayor y el tiempo que se tarda en obtener una célula madre es también más reducido.

No se ha comprobado, por otra parte, que este método tenga efectos sobre los cromosomas o que produzca células malignas (cancerosas) tal como ocurre con el método por el que se obtienen células iPS, en el que se introducen genes en la célula adulta para devolverla a un estado primigenio. Aunque el método de las células STAP ha sido únicamente comprobado utilizando células de ratones, al contrario que el de las células iPS, si la investigación con células humanas es exitosa este método podría tener un gran potencial en la producción de órganos y de sangre para la transfusión.

¿Cómo se “reinician” células adultas?

La explicación sobre los resultados de la investigación ofrecida por el Instituto RIKEN afirma que “se ha descubierto el principio por el que se puede borrar el estado de diferenciación de una célula del organismo, reiniciándola: sometiendo a estrés a una célula mediante un estímulo extracelular se pueden obtener células madre de una forma eficiente”. Veamos algunos detalles a continuación.

En todos los mamíferos, incluidos los seres humanos, un cigoto se transforma en una variedad de células para producir, por ejemplo, sangre u órganos, diferenciándose cada variedad con una cualidad distinta. Las células del organismo, una vez diferenciadas, guardan una “memoria” del tipo de célula que son, por lo que no pueden “reiniciarse” para volver al estado primigenio. Para lograr reiniciarlas ha sido necesario manipular artificialmente el núcleo de la célula utilizando la tecnología de la clonación para trasplantar un núcleo en un óvulo no fertilizado o el método por el que se obtienen células iPS para introducir un gen que produzca la proteína llamada “factor de transcripción”, que contiene la diferenciación de la célula.

Sin embargo, en esta ocasión se han utilizado linfocitos, sometiéndolos a estrés químico y físico, para estudiar la influencia que propiciaría la “reiniciación” a través de los cambios en el entorno extracelular. Durante esta investigación se descubrió que las células podían ser reiniciadas al someterlas al estímulo de una solución ácida.

Se ha comprobado asimismo que las células que han sido reiniciadas pueden convertirse en una gran variedad de células, incluyendo las células germinales. Además, se ha descubierto que logran convertirse en tejidos extraembrionarios como la placenta, algo que no hacen otras células madre pluripotentes como las células madre embrionarias y células iPS.

Por otra parte, se ha logrado reiniciar las células al someterlas a estrés físico pasándolas varias veces por un tubo de ensayo y al estrés químico perforando la membrana celular, además de bañarla en la solución ácida. En distintos experimentos se ha comprobado, igualmente, que el fenómeno de la Adquisición de Pluripotencia Inducida por el Estrés (STAP) funciona con las células de otro tipo de tejidos como el cerebral, dérmico, músculo esquelético, pulmonar, hepático o miocardiaco, además de con los linfocitos.

Posibles aplicaciones en el estudio del envejecimiento y la inmunología

La científica Obokata Haruko ha explicado que “los resultados obtenidos hasta ahora, por los que se puede ‘borrar la memoria’ de una célula somática en un estado diferenciado sometiéndola a estrés extracelular y reiniciarla, han arrojado nueva luz sobre lo que se daba por sentado hasta ahora en cuanto a la diferenciación celular y el desarrollo de los seres vivos, revelando la existencia de un principio hasta ahora desconocido en el control de la diferenciación celular”.

Asimismo, “la posibilidad de borrar o modificar libremente la memoria del estado de diferenciación de una célula puede convertirse en el precedente de lo que será la próxima generación en la tecnología de manipulación celular, ofreciendo nuevas metodologías aplicables en amplios campos de investigación además de la medicina regenerativa, como el estudio del envejecimiento o la inmunología. En adelante se espera alcanzar una mayor comprensión de los mecanismos por los que una célula vuelve a un estado primigenio con los próximos ensayos en los que se utilizarán células humanas”.

Uno de los campos de investigación que serán impulsados por el gobierno japonés a partir de ahora será la medicina regenerativa. Siendo esta una investigación en la que los científicos de todo el mundo están volcados, esta contribución a la ciencia médica podría convertirse en uno de los grandes avances para la humanidad.

(Traducido al español del original en japonés)

 

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  • [05.02.2014]
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