Les cèl·lules mare són cèl·lules tenen temps de vida zero, és a dir, són cèl·lules noves. Tenen una capacitat gairebé il·limitada per a reproduir-se i formar cèl·lules noves amb les mateixes característiques, que reben el nom de cèl·lules filles. Estan de moda avui en dia perquè són útils per a tot, és a dir, tenen la qualitat de generar tota mena de cèl·lules presents en un animal. Per tant, en un futur es podria reclutar(concentrar) aquest tipus de cèl·lules en el lloc de la ferida.
El problema és que a nivell d’éssers humans no disposem de gran quantitat de cèl·lules mare totipotents repartides per tot el cos com el cas de les planàries. Tot i que si que és cert que existeixen cèl·lules mare adultes que tenen la funció de renovar els teixits, aquestes les trobem en un escàs número, no són fàcilment adquiribles al produir-se la ferida i a més tenen una capacitat de diferenciació limitada, no poden generar tot tipus de teixits, sinó que sol un subconjunt.
Aquestes cèl·lules poden trobar-se en embrions (CM embrionàries), alguns teixits fetals, cordó umbilical, placenta (CM fetals) i en teixits adults (CM adultes). Són cèl·lules pluri o multipotents (en alguns casos totipotents) que poden donar lloc a distints tipus cel·lulars, depenent del seu origen i plasticitat (fig. 2). Les cèl·lules mare tenen la funció d’arreglar els teixits danyats i de reemplaçar cèl·lules que moren de forma rutinària. Així, les cèl·lules mare ens mantenen sans i eviten l’envelliment prematur.
 |
Fig. 2. Exemple de cèl·lules mares pluripotents.
|
Es diferencien quatre tipus de cèl·lules mare segons el seu grau de diferenciació:
- Cèl·lules mare totipotents: Són aquelles que poden créixer i donar lloc a un organisme complet, tant els components embrionaris (òrgans, teixits..) com els extraembrionaris (placenta..).
- Cèl·lules mare pluripotents: Són aquelles que no poden formar un organisme complet, però si qualsevol tipus de cèl·lula de les fulles embrionàries(conjunt de cèl·lules formades durant el desenvolupament embrionari animal a partir de les quals s’originen els teixits i òrgans de l’adult.
- Cèl·lules mare multipotents: Només poden generar cèl·lules de la seva mateixa fulla embrionària.
- Cèl·lules mare unipotents: Només poden formar un tipus de cèl·lula en particular.
D’altra banda, en funció del grau de desenvolupament aquestes és classifiquen en (fig. 3):
- Cèl·lula mare embrionària: Són cèl·lules mare pluripotents. S’utilitzen com a model per estudiar el desenvolupament embrionari i per entendre quins són els mecanismes i senyals que permeten la diferenciació d’una cèl·lula pluripotent.
- Cèl·lula mare germinal: Són cèl·lules mare embrionàries pluripotencials que deriven de l’esbós gonadal de l’embrió (estructures que posteriorment constituiran els òrgans reproductors). L’aïllament de cèl·lules mare d’aquest tipus és més difícil que el de cèl·lules mare embrionàries.
- Cèl·lules mare fetals: Apareixen en òrgans i teixits fetals i tenen característiques semblants a les seves homòlogues en les estructures adultes, encara que presenten una major capacitat d’expansió i de diferenciació.
- Cèl·lules mare adultes: Són cèl·lules multipotencials: Són cèl·lules multipotencials. Són cèl·lules no diferenciades que es troben en orgànuls i teixits adults i poden diferenciar-se. La seva capacitat per generar cèl·lules especialitzades és limitada. S’estan realitzant probes químiques per a substituir teixits danyats per derivats d’aquestes cèl·lules.
 |
Fig 3. Diferents tipus cel·lulars: A. Presència de beta-tubulina després de la diferenciació induïda de cèl·lules mare a ectoderma (neurona). B. Presència d'alfa-actineta després de la diferenciació induïda de cèl·lules mare a mesoderma (cardiomiòcit). C. Presència d'alfa-fetus proteïna després de la diferenciació espontània de cèl·lules mare a endoderma (teixit glandular).
|
L’any 2012, el científic John B.Gurdon i Shinya Yamanaka, van guanyar un premi Nobel, per les seves investigacions sobre la clonació i les cèl·lules mare (2). L’Assamblea Nobel, va destacar en el comunicat del premi que “Els seus descobriments han revolucionat la nostra comprensió de com es desenvolupen les cèl·lules mare i els organismes". Aquests avanços “han creat noves oportunitats per investigar malalties i desenvolupar mètodes per diagnòstics i teràpies”.
El científic britànic de la Universitat de Cambridge, va estudiar les bases de la clonació en els experiments realitzats en granotes l’any 1962. Aquestes investigacions, van ser el punt clau per a poder fer la clonació de l’ovella Dolly (fig. 4) i, més tard, la clonació de mamífers d’altres espècies.
 |
Fig. 4. Explicació del procés de clonació de l’Ovella Dolly.
Font: http://araceliregolodos.blogspot.com.es
|
Segons l’acta del premi, ells dos el guanyen pel fet de descobrir que “les cèl·lules madures es poden reprogramar per convertir-se en pluripotents.” El concepte de reprogramar és el concepte clau que uneix ambdós treballs. Guadon va reprogramar organismes sencers i Yamanaka, cèl·lules individuals.
Abans de que es dugessin a terme aquests experiments biològics i mèdics, es pensava que el desenvolupament d’un organisme era com un viatge que tenia un sol sentit. Des de la concepció fins la mort, les cèl·lules s’especificaven per a formar part d’un teixit o d’un altre. Una vegada transformades, es creia que no hi havia volta enrere; és a dir, no es podien reprogramar.
Gurdon va estar el primer que es va qüestionar aquest principi bàsic de la ciència, l’any 1962, quan va demostrar que la especialització de les cèl·lules és reversible. La seva investigació va res rebuda escèptica, però després va ser acceptada per altres científics que confirmaven els seus resultats.
En el seu experiment va extreure el nucli de l’òvul d’una granota i el va substituir per el nucli d’una cèl·lula intestinal, també de granota. A partir d’això, va observar que a partir de l’òvul en el que va introduir el nucli de la cèl·lula intestinal, es va desenvolupar un capgròs; de manera que, les cèl·lules no tenien un sol sentit de vida, perquè si així fos, al introduir el nucli de la cèl·lula intestinal dins de l’òvul, aquesta no podria haver esdevingut un altre òvul. Per tant, havia tornat enrere, havia reprogramat un òvul (fig. 5A).
Yamanaka, es va qüestionar el perquè les cèl·lules embrionàries tenen la capacitat de convertir-se en qualsevol teixit de l’organisme. Va raonar que aquesta capacitat havia d’estar regulada per alguns gens, i va començar a buscar els que eren possibles. En aquell moment, estava present una gran expectació sobre les cèl·lules mare embrionàries per tal de des teràpies de medicina regenerativa. El problema era que les investigacions de cèl·lules mare es veien obstaculitzades per alguns rectors religiosos i plantejava un desavantatge tècnic; tot i que es desenvolupessin teixits a partir de cèl·lules embrionàries, aquests no serien vàlids per el seu sistema immunitari. En canvi, va raonar Yamanaka, si es pogués crear cèl·lules mare a partir de pacients propis, aquestes no serien rebutjades per el seu sistema immunitari.Ni tampoc serien rebutjades per el sector religiós, contraris a utilitzar les cèl·lules mare embrionàries.
En una investigació que va revolucionar el camp de la medicina, Yamanaka va descobrir que sol 4 gens eren suficients per a transformar cèl·lules adultes en cèl·lules com les d’un embrió -a les que els va donar el nom de cèl·lules mare induïdes, més conegudes com iPS (fig. 5B). El descobriment de Yamanaka va estar reconegut directament com un descobriment molt important, a diferència del de Gurdon que no va ser així en un principi.
“Aquests descobriments han proporcionat noves eines a científics de tot el món i han conduit avenços notables en moltes àrees de la medicina.” (4), destaca l’Assemblea Nobel en el seu comunicat. El jurat dels premis va donar com a exemple que “es poden obtenir cèl·lules de la pell de pacients amb diferents malalties; aquestes es poden reprogramar i examinar en el laboratori per observar en que es diferencien de les cèl·lules de les persones sanes. Aquestes cèl·lules, representen una eina molt valuosa per a comprendre mecanismes de les malalties i per tant, obren noves oportunitats per a desenvolupar tractaments mèdics.”
 |
Fig. 5. Es mostra de manera esquemàtica i resumida els experiments que van dur a terme. A:Mostra l’esquema de l’experiment de Gurdon. B: Mostra l’experiment de Yamanaka.
Font: http://www.clarin.com/ciencia/premio-esperanza
|
_______________
(2) Corbella, J. Premi Nobel de Medicina, 2012. La Vanguardia.
(3) ídem.
(4) ídem.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada