Nobel de Medicina para el elixir de la juventud de las células

Estocolmo, Suecia.- La ciencia ha conseguido una especie de elixir de la juventud: las células de la piel de una persona pueden convertirse en jóvenes células nerviosas. Y de las células de la cola de un ratón surge un huevo animal. Para lograrlo, los investigadores programan las células a fin de que retrocedan a una especie de estado embrionario y, después, orientan su desarrollo en la dirección deseada.

El fundamento de estos avances es la técnica desarrollada hace seis años por uno de los Premios Nobel de Medicina de esta edición: el japonés Shinya Yamanaka, de 50 años, que se basó para ello en los descubrimientos del británico John Gurdon (79), de la Universidad de Cambridge, con quien comparte el galardón.

El objetivo de la nueva técnica es que las células rejuvenecidas sustituyan a tejidos desgastados o sean empleadas para la investigación científica. Pero aún queda mucho hasta alcanzar la curación de los pacientes.

Hace más de medio siglo, Gurdon puso la herencia genética de una célula adulta en los óvulos de una rana, obteniendo células con cualidades embrionarias. De esa forma, en 1962 Gurdon demostró que las células adultas conservan todas sus características. Así, aunque esas cualidades permanezcan ocultas en las células de la piel o el pelo, éstas pueden ser llevadas de nuevo a una especie de estado embrionario. Y Gurdon clonó por primera vez un animal: una rana.

Las técnicas de clonación en humanos son éticamente muy controvertidas y están prohibidas en muchos países. Pero en 2006, Yamanaka y el japonés Kazutoshi Takahashi consiguieron vadear esa técnica.

Tras muchos ensayos, Yamanaka descubrió los cuatro genes de control (Oct 3/4, Sox2, c-Myc y Klf4), que introdujo en células de ratones. Estos genes producen una serie de reacciones que generan el rejuvenecimiento de las células. El resultado se denomina células madre pluripotentes inducidas (iPS). Pero la introducción de genes en la herencia genética está relacionada con el riesgo de cáncer, y al gen c-Myc siempre se le consideró sospechoso de lo mismo.

Sin embargo, las investigaciones han avanzado rápidamente. Los científicos consiguieron prescindir uno tras otro de los genes de control para producir células iPS. En 2009, el profesor alemán Hans Schöler presentó células iPS de ratones obtenidas de células madre nerviosas únicamente con la ayuda de un gen de control. A finales de abril de ese mismo año, un equipo de investigación germano-estadounidense utilizó únicamente proteinas de control para reprogramar células cutáneas de ratones. Así se consiguió descartar el riesgo de cáncer adicional que reside en el uso de nuevos genes.

A finales de 2009, científicos chinos consiguieron incluso obtener descendencia de las células de un ratón. Y dos años más tarde, investigadores alemanes lograron obtener células iPS de pacientes con enfermedades de vista.

Pero incluso los propios investigadores advierten del riesgo de caer en la euforia. "La ciencia está repleta de sorpresas", apuntó Yamanaka al recibir otro premio en octubre de 2009. Y recordó como en sus años de estudiante se demostró que un medicamento del que él pensaba que podría subir la tensión hacía todo lo contrario. Y tras doctorarse, un gen que prometía ser útil para la terapia genética, resultó ser cancerígeno. "La tecnología de las células iPS sigue estando en pañales", dijo entonces.

Etapas de la investigación con células madre

El británico John Gurdon y el japonés Shinya Yamanaka fueron galardonados hoy con el Premio Nobel de Medicina por sus revolucionarios hallazgos en la reprogramación celular.

Para llegar a este hito en la investigación fue necesario el impulso logrado por el estadounidense James Thomson, que en 1998 describió la extracción con éxito de células células madre embrionarias.

Desde ese momento, las células embrionarias se convirtieron en una gran esperanza, pues los investigadores confían en conseguir tejidos para pacientes con diabetes, Parkinson y otras enfermedades. La técnica fue sin embargo controvertida desde un primer momento pues requería la destrucción de embriones. A continuación, las principales etapas de la investigacion:

- 1962: el británico John Gurdon descubre que la especialización de las células es un proceso reversible. El Premio Nobel de Medicina 2012 sustituyó los núcleos celulares de los óvulos de una rana por núcleos celulares de la pared intestinal. De dichos óvulos nacieron renacuajos.

- 1998: el biólogo estadounidense James Thomon y su equipo de Haifa publicaron un estudio sobre la extracción y cultivo de células madre de embriones humnos de siete días (blastocitos). El proyecto fue financiado por una empresa californiana. Los embriones utilizados habían sido desechados después de ser creados para llevar a cabo fecundación artificial.

- 2005: dos revolucionarios estudios sobre células madre del especialista surcoreano en clonación Hwang Woo Suk resultaron ser falsificaciones. La revista especializada "Science" retiró los estudios. Hwang había asegurado que consiguió clonar células embrionarias humanas a traves de un traspaso de núcleos.

- 2006: los japoneses Kazutoshi Takahashi y Shinya Yamanaka (el otro Premio Nobel 2012) presentan una alternativa que modifica el panorama de la investigación. Con la ayuda de genes de control, consiguieron dar marcha atrás a células de ratones hasta llevarlas a una especie de estado embrionario. Denominaron su hallazgo células embrionarias pluripotentes inducidas (iPS).

- 2007: el grupo de investigación de Yamanaka asegura haber tenido éxito con células cutáneas humanas. Los investigadores consiguen reununciar a un gen de control tras otro para procucir las células iPS. Así se consigue reducir el riesgo de cáncer.

- 2009: el alemán Hans Schöler presenta células iPS de ratones obtenidas con tan sólo un gen de control de célulasmadre nerviosas. Poco después, dos grupos investigadores presentan células iPS que no contienen células de control, que son implantadas en la herencia genética de células cutáneas humanas y posteriormente extirpadas. Uno de esos grupos de investigación logra finalmente células madre sin usar genes: las proteínas de control reprograman las células cutáneas de ratones.

- 2010: se realizan los primeros estudios clínicos de una terapia con células madre embrionarias humanas. La empresa de biotecnología estadounidense Geron inyecta ese tipo de células en la médula espinal de un parapléjico. El objetivo incial es sólamente comprobar la seguridad de ese método. Se realizan pruebas con otros enfermos pero en 2011 Geron pone fin a los ensayos, argumentando motivos económicos.

Ese mismo año, un grupo de trabajo de la Escuela de Medicina de Stanford consigue la transformación eficiente in-vitro de células del tejido conjuntivo de ratones en neuronas.

- 2011: dos grupos de trabajo alemanes producen células iPS de pacientes con enfermedades que pueden reprogramarse a un gen.

El Tribunal Europeo de Luxemburgo decide que los procesos en los que se empleen células troncales embrionarias (hES) no pueden ser patentados. La única excepción son los procesos que ayuden al embrión del que procedan las células.

- 2012: los institutos alemanes de células madre de Bonn y Münster consiguen avanzar en la transformación directa de células. Uno de ellos logra células nerviosas directamente de células cutáneas de ratones. Otro desarrolla un procedimiento con el que las células cutáneas humanas pueden transformarse prácticamente en una proporción 1:1 en células nerviosas con ayuda de sustancias activas moleculares.

Tipos de células madre: embrionarias, pluripotentes, adultas

En las células madre se centran muchas esperanzas de la medicina, ya que no tienen aún una función determinada y en principio pueden convertirse en todo tipo de células. A continuación, los tipos de células madre.

- CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS (ES): Son éticamente controvertidas porque proceden del blastocisto -un estado temprano del desarrollo embrionario- que es necesario destruir para su extracción. Aún no tienen una función determinada de forma definitiva. Su utilización comporta sin embargo riesgos, ya que ante su enorme potencial de desarrollo y división pueden producir una proliferación incontrolado (teratoma). Aún está por probarse si pueden introducirse en un cuerpo para cumplir una determinada función.

- CÉLULAS MADRE PLURIPOTENTES (células iPS): surgen mediante la reprogramación de células corporales. Tienen las características más importantes de las células madre embrionarias y son menos controvertidas éticamente. No pueden formar por sí mismas un organismo completo, pero sí cualquier otro tipo de célula correspondiente a los tres linajes embrionarios. Pueden, por tanto, formar linajes celulares.

- CÉLULAS MADRE ADULTAS (AS): son células no diferenciadas que se encuentran en tejidos y órganos adultos en muchas partes como reservas naturales del cuerpo. Poseen la capacidad de diferenciarse para dar lugar a células adultas del tejido en el que se encuentran. Son las encargadas de regenerar tejidos en continuo desgaste, como la piel o la sangre, o dañados, como el hígado. En la médula ósea se generan nuevas células sanguíneas. También están en el hígado, en el páncreas y en el cerebro. Sin embargo tienen un limitado potencial de desarrollo. El transplante de médula ósea contra el cáncer de sangre (leucemia) es una terapia en la que se utilizan células madre adultas.