ROCHE COLLADO E¹

La diabetes es una de las enfermedades más prevalentes de las sociedades industrializadas. Al margen del alto riesgo vital y la comprometida calidad de vida de los pacientes, la diabetes supone un alto gasto sanitario, no sólo por la enfermedad en sí, sino por las complicaciones asociadas tales como retinopatía, nefropatía, neuropatía y problemas cardiovasculares. Sin ir más lejos, la retinopatía diabética es la principal causa de pérdida de visión en los países desarrollados. Por tanto, atajar esta enfermedad es una prioridad dentro de las políticas sanitarias.

La reciente puesta a punto del transplante de islotes (las estructuras del páncreas especializadas en la producción de insulina) ha encendido un rayo de esperanza en las personas aquejadas de esta enfermedad. De hecho, el nuevo protocolo puesto a punto en la Universidad de Edmonton (Canadá) por el Dr. James Shapiro ha permitido eliminar la inyección de insulina en diabéticos por un período superior a los 4 años. A pesar de que este protocolo necesita importantes mejoras, el principal obstáculo con el que debe enfrentarse es la desproporción que existe entre el potencial número de donantes con respecto al de posibles receptores. Contando con que España es país número 1 en el mundo en la donación de órganos, las espectativas más optimistas sólo augurarían el transplante de islotes a un número ridículo de pacientes diabéticos. Por tanto es necesario buscar nuevas fuentes de tejidos.

En este sentido las células madre se han presentado con una muy buena «tarjeta de visita» por poseer 2 propiedades muy interesantes: capacidad de proliferar de forma indefinida en condiciones de cultivo controladas y capacidad de diferenciarse a cualquiera de los más de 200 tipos celulares del organismo, incluída la línea germinal (óvulos y espermatozoides). Estas células han abierto una nueva forma de abordar la Medicina Regenerativa. Bien es cierto, que todavía la tecnología para generar órganos completos está muy lejana, pero sí se puede plantear la cura de enfermedades causadas por el fallo en el funcionamiento de un tipo celular concreto. Tal sería el caso de las enfermedades neurodegenerativas, cardiacas, osteoarticulares y, como no, de la diabetes.

En este sentido existen 2 tipos de células madre: las de origen embrionario y las células madre adultas. Las células madre embrionarias aparecen hacia el día 6 del desarrollo embrionario, dentro de la fase denominada de blastocisto. Esta estructura presenta 2 partes bien diferenciadas: el trofoectodermo, que dará lugar a la placenta y a los tejidos de implantación en el útero, y la masa celular interna, que es donde se localizan las células madre. Estas células embrionarias se denominan totipotenciales, ya que en teoría tienen la capacidad de diferenciarse a todos los tipos celulares presentes en el organismo adulto. Las células madre adultas por el contrario sólo están presentes en aquellos órganos con cierta capacidad regenerativa, como pueden ser la piel, el epitelio inestinal o las células de la médula ósea. Curiosamente, ciertos órganos en los que se pensaba que la capacidad regenerativa se había perdido, como son el caso del cerebro o el músculo cardíaco, presentan poblaciones de células madre. El conocimiento y caracterización de estas poblaciones «dormidas» abriría una puerta de esperanza en el tratamiento de numerosas patologías degenerativas. Por otro lado, la tecnología desarrollada al amparo de las células madre adultas contemplaría la posibilidad de poder realizar transplantes de forma inmunocompatible, es decir si el donante y el receptor son la misma persona, no siendo por tanto necesario el tomar fármacos inmunosupresores. Sin embargo, las células madre adultas presentan una limitación y es el compromiso que han adquirido con respecto a determinados linajes celulares. En otras palabras, una célula madre hepática sólo dará lugar a células hepáticas y nunca células nerviosas por ejemplo. Si fuera posible romper ese «compromiso», podrían utilizarse células madre adultas para reparar cualquier estructura corporal dañada, pero hoy en día esto no es posible, siendo ésta una de las más importantes áreas de la investigación científica.

Volviendo a la diabetes, esta enfermedad es causada por una ausencia en el organismo de la hormona insulina. Esta hormona es producida y secretada por un tipo celular específico localizado en el páncreas endocrino: la célula b. La diabetes es causada por una destrucción selectiva de este tipo celular mediante mecanismos autoinmunes (diabetes tipo 1) o apoptóticos asociados a fenómenos de resistencia periférica a la insulina (diabetes tipo 2). Los trabajos realizados por nuestro grupo de investigación dirigido por el Dr Bernat Soria y reproducidos por otros laboratorios en el mundo, han demostrado que es posible partir de una célula madre y llegar hasta una célula productora de insulina. Para ello se han desarrollado diversas estrategias que podrían clasificarse en 3 grandes grupos:

]]> — Trampas celulares: Sistemas de selección basados en la tecnología del DNA recombinante que permite obtener poblaciones celulares específicas. Por ejemplo, se puede conferir la propiedad de resistir a un antibiótico a aquellas células capaces de expresar el gen de la insulina en la población cultivada.

— Métodos coaxiales: Se trata de utilización de medios de cultivo «a la carta» que intentan de alguna forma reproducir las condiciones de diferención más favorables para las células b in vitro. Este tipo de estrategias trabaja con la información obtenida a partir de estudios de desarrollo embrionario en modelos animales.

— Métodos direccionales: Obtención de un tipo celular específico mediante la inducción o bajo el control de un gen maestro, es decir un gen único y específico del tipo celular que se pretende obtener. La célula b presenta ciertos genes específicos, aunque no exclusivos, de este tipo celular, como es el caso de la propia insulina y de determinados factores de transcripción.

Todos los grupos de investigación, incluido el nuestro, que han intentado obtener células productoras de insulina a partir de células madre embrionarias no han utilizado un solo método exclusivamente, sino más bien una combinación de todos con resultados todavía dispares. Es necesario seguir todavía investigando con la idea de desarrollar y/o mejorar estrategias que permitan obtener células que no sólo produzcan insulina, sino que además la secreten en la cantidad adecuada y en el momento oportuno. Pero no sólo el restablecimiento de la función de la célula β es la prioridad en la diabetes, sino que las grandes complicaciones pueden ser susceptibles de poder curarse. En este sentido la retinopatía es un buen candidato a presentar mejoras en los próximos años. Ensayos preliminares por grupos extranjeros en modelos animales parecen avalar esta hipótesis. En cualquier caso, estamos ante una frontera que marca la investigación básica y su aplicación en la clínica deberá esperar todavía algunos años, pero el camino ha empezado a explorarse y eso es lo importante. Si las células madre son la solución a éstos y a otros problemas planteados es una cuestión que el trabajo de laboratorio, las colaboraciones interdisciplinares y el tiempo dirán. Este es el gran reto científico de las personas involucradas en este joven campo, que acaba de comenzar su tímida andadura en la intrincada «jungla» de la Ciencia.

¹ Instituto de Bioingeniería. Universidad Miguel Hernández. Alicante.
E-mail: eroche@umh.es

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