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Células madre y tejidos

Un santo grial de la medicina moderna es la reparación de tejidos con el uso de células madre o células progenitoras producidas por estas células troncales. El grial está a la vista, pero hasta ahora los logros han sido esporádicos y en su mayor parte han sido conseguidos en modelos animales. Se han realizado muchos experimentos bajo condiciones que son difíciles de replicar a grandes escalas. Un estudio reciente realizado por Chang H. Lee y colaboradores (J Clin Invest 2015; 125: 2690-701) se suma a la creciente evidencia de que un enfoque sensato en la reparación exitosa de algunos tejidos es utilizar un factor de crecimiento para empujar a las células madre derivadas del tejido blanco de forma de que siga una vía apropiada. Lee y colegas, aislaron un tipo de células mesenquimales multipotentes de tendón de ratas normales, amplificándolas en cultivo, posteriormente determinando que mediante la exposición celular a factores de crecimiento de tejido conectivo (CTGF, connective-tissue growth factor) podían enriquecer un subconjunto que es fundamental para la curación del tendón (debido a que no mostraron que estas células podían mantenerse durante muchas generaciones en cultivo, no pueden ser descritas como verdaderas células madre siendo más apropiado el término células troncales progenitoras). De este modo los autores impulsaron a las células hacia una vía de diferenciación. Cuando se realizó el trasplante de células diferenciadas en el tendón seccionado de ratas (fig. 1), así como también cuando inyectaron CTGF, observaron la posterior reparación de tendones con fibras de colágeno correctamente alineadas y fuerza normal de tracción.

¿Por qué los autores no realizaron su experimento con células de fuentes fácilmente disponibles, como médula ósea o cordón umbilical? La respuesta a esta pregunta toca un malentendido acerca de la naturaleza de las células madre, que ha persistido durante muchos años. Contrariamente a las suposiciones iniciales, estas células no están programadas para diferenciarse de una manera ordenada a lo largo de vías definidas. En cambio, sus propiedades dependerán críticamente de las señales que reciban de sus "nichos" - es decir, las células y la matriz extracelular que las rodean. Si las células madre se aíslan a partir de tejido y son cultivadas en laboratorio, están expuestas a señales dramáticamente diferentes y muchas de sus propiedades se modifican.

Figura 1: reparación de un tendón rotuliano cortado de rata con células madre-progenitoras de tendón normal

Lee y colegas hallaron que cuando las células madre progenitoras, previamente expuestas al factor de crecimiento de tejido conectivo (CTGF), se trasplantaron en el tendón seccionado de una rata, el resultado fue la reparación del tendón. También se determinó que mediante la entrega directa de CTGF a estas ratas se puede efectuar la reparación del tendón.

Para reparar los tejidos, las células madre deben ser programadas para proporcionar la progenie adecuada de forma de reconstituirlo. Lee y colegas probaron la hipótesis que las células madre progenitoras poco comunes y residentes habitualmente en el tejido particular a reparar, requieren menor reprogramación que las células pluripotenciales de la médula ósea, cordón umbilical u otras fuentes. Sus resultados y los de otras investigaciones, sugieren una estrategia: para reparar tejidos conectivos, tal vez incluso tejidos blandos, se debe comenzar con el pequeño número de células troncales progenitoras que residen de forma endógena en estos tejidos y luego impulsarlas con los factores de crecimiento apropiados.

¿Qué tan cerca está este estudio de generar una terapia celular eficaz para pacientes que tienen lesiones muy comunes de tendón? Por ejemplo, más del 30% de los estadounidenses mayores de 60 años, tienen lesiones en el manguito rotador, mientras que el 11% los corredores tienen lesiones del tendón de Aquiles. Es obvio que una serie de asuntos y preguntas necesitan ser resueltas, incluyendo si un número adecuado de células madre progenitoras se puede obtener desde el tendón normal del tejido para poder producir la cantidad de células requeridas para los pacientes. Además, las condiciones para expandir células en cultivo tienen que ser cuidadosamente estandarizadas. Idealmente, debería desarrollarse una prueba que podría ser utilizada para evaluar la “eficacia” de las células antes de que sean administradas a pacientes. Otra interrogante es si tal enfoque llevaría al desarrollo de tumores o enfermedades autoinmunes a largo plazo. Asimismo, otra preocupación es si los beneficios potenciales de la terapia celular proporcionarían una ventaja suficiente sobre las terapias actuales para lesiones del tendón.

En un sentido más amplio, esta investigación es una importante contribución a los miles de estudios que muestran el potencial de células madre progenitoras para proporcionar nuevas terapias para una amplia gama de enfermedades. Los beneficios de las células son con frecuencia difíciles de explicar, y existen barreras importantes en la traducción de estos efectos en terapias clínicas. Al mismo tiempo, muchos ejemplos en la historia de la medicina muestran que el camino a seguir es perseguir simultáneamente tanto las bases biológicas de la enfermedad y los ensayos clínicos rigurosamente diseñados.