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 Célula madre (en inglés, stem cell), célula no diferenciada capaz de experimentar divisiones ilimitadas y producir células hijas que pueden dar origen a los distintos tipos de células presentes en el organismo.
Las células madre de un embrión son capaces de transformarse en células de cualquier tejido u órgano, pero también hay células madre en los tejidos adultos, aunque su capacidad de diferenciación es mucho más limitada. Las células madre unipotenciales dan origen a un único tipo celular diferenciado, mientras que las células madre pluripotenciales se pueden diferenciar en varios tipos celulares que realizan funciones especializadas. Gracias a esta capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula, las células madre pueden regenerar tejidos dañados por diversos tipos de enfermedades o traumatismos, o simplemente por envejecimiento. Ésta es la razón del gran interés que ha despertado este tipo de células, lo que ha propiciado que sean objetivo actual de muchas investigaciones.

2 ORIGEN DE LAS CÉLULAS MADRE

Cuando una célula germinal masculina fecunda un óvulo, el proceso origina una célula madre. Algunos científicos consideran que el cigoto constituye en sí mismo una célula madre, mientras que otros creen que debe experimentar algunas divisiones que den origen a las células madre. Estas células producirán entonces células del tejido óseo, células sanguíneas, células musculares o de la piel y, en resumen, todas las células especializadas que forman parte de los tejidos del cuerpo humano. No obstante, en los individuos adultos hay un pequeño número de células madre que permanece en cada órgano del cuerpo, sobre todo con objeto de reparar los daños que se puedan producir en esos tejidos. Así, aunque todas las células pueden dividirse para originar copias idénticas, sólo las células madre pueden originar distintos tipos de células especializadas. Existen células madre, tanto en tejidos del adulto que están en continuo proceso de división (por ejemplo las células madre de la médula ósea que originan todos los tipos de células que circulan por la sangre), como en tejidos en los que no existen divisiones, como el tejido muscular o el cerebro. En el tejido muscular, por ejemplo, las células madre se encuentran embebidas en las fibras musculares y se activan en caso de que el tejido sea dañado. También se han encontrado células madre en el cerebro, que juegan un papel crucial en el mantenimiento de las funciones cerebrales. Gracias a su capacidad para reparar los tejidos dañados ya se está estudiando su posible utilización en la terapia de algunas enfermedades cerebrales de difícil tratamiento, como la enfermedad de Alzheimer que daña las neuronas, especialmente las relacionadas con la memoria, o en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, que afecta a los nervios que controlan la musculatura.

Pero para explorar los usos médicos de estas células, los científicos necesitan líneas celulares de células madre. Esas líneas son colonias de células madre que crecen y se multiplican en cultivo, es decir, en un medio de cultivo de laboratorio que contiene los nutrientes necesarios para su desarrollo. Estas líneas celulares constituyen una fuente inagotable de material para investigar. Sin embargo, las células madre también envejecen y las células madre viejas no son tan versátiles como las jóvenes; esto hace que las células madre embrionarias sean las más requeridas en las investigaciones.

Los científicos están trabajando en dos tipos de aplicación de las células madre. En una primera aproximación, se trata de desarrollar células que puedan ser trasplantadas para combatir una enfermedad específica. Por ejemplo, pacientes con una enfermedad hepática podrían recibir células madre de hígado. En un futuro próximo, quizá un tratamiento médico regular podría incluir dosis ocasionales de células madre que pudieran prevenir los daños que se ocasionen en cualquier tejido. El segundo tipo de investigación se centra en el conocimiento de cómo utiliza el propio organismo este tipo de células, ya que quizá funcionen como almacenes celulares que proporcionan células según las necesidades del individuo.

3 DEBATE SOBRE EL USO DE LAS CÉLULAS MADRE

A pesar del futuro prometedor que ofrece el uso terapéutico de este tipo de células, en la actualidad las investigaciones con células madre son objeto de una gran controversia, sobre todo en lo referente al origen de estas células, ya que en su mayoría provienen de embriones y, en concreto, de aquellos desechados en los tratamientos de infertilidad. Durante el tratamiento conocido como fecundación in vitro, los óvulos extraídos del ovario de una mujer se unen, en el laboratorio, con el esperma masculino. En algunos casos se fecunda más de un óvulo y se obtienen embriones extras. Las células madre se extraen de embriones en los estados iniciales de división.

Más polémica resulta todavía la creación de embriones mediante técnicas de clonación con el fin de obtener células madre. Esta posibilidad ha suscitado un importante debate ético y numerosos países han prohibido los experimentos que contemplan la clonación humana. Sin embargo, Gran Bretaña se convirtió, a principios de 2002, en el primer país en autorizar la clonación con fines terapéuticos para aprovechar el potencial de las células madre embrionarias.

La utilización de las células madre en investigación médica lleva a una pregunta fundamental: ¿esas células provienen de tejidos humanos o de seres humanos como tal? Existen muchas personas opuestas a la utilización de cualquier elemento que provenga de embriones considerados viables (es decir, capaces de crecer), incluidas las células madre. Por tanto, para aquellas personas que comparten esta postura filosófica, el uso de las células madre supone la destrucción de una vida humana. El punto de vista opuesto lo sostienen aquellos que piensan que estos embriones nunca se convertirían en seres humanos, ya que serán eliminados o mantenidos en congelación para futuras investigaciones. Por tanto, consideran que este material debe utilizarse si eso sirve para curar algunas enfermedades.

Aquellos que se oponen al uso de las células madre de embriones apuntan que existe una variedad de tejidos alternativos, como la médula ósea o el cordón umbilical, de los que es posible extraer células madre. No obstante, todavía no está claro si las células madre provenientes de estos tejidos tienen la misma capacidad de diferenciación que las células madre embrionarias y, por tanto, poseen el mismo potencial para el tratamiento de las enfermedades.

4 INVESTIGACIÓN MÉDICA

Fue en 1981 cuando los científicos consiguieron, por primera vez, cultivos de células madre embrionarias de ratón. Aunque este hito marcó el desarrollo de numerosas investigaciones posteriores, hasta 1998 no se logró el cultivo en laboratorio de células madre de origen humano. En ese año, dos equipos anunciaron por separado que habían aislado y cultivado células madre humanas procedentes, en un caso, de embriones en fase de blastocisto y, en el otro, de fetos abortados. Los equipos de investigación estaban dirigidos por los biólogos John Gearhart, de la Universidad de Johns Hopkins, y James Thomson, de la Universidad de Wisconsin en Madison.

Durante la década de 1990, los científicos descubrieron muchas otras características de estás células, como que las células madre adultas provenientes de un tejido concreto (por ejemplo la sangre), pueden originar células de otros tipos de tejidos, como por ejemplo células nerviosas (neuronas). Uno de los resultados más interesantes fue obtenido por el investigador Fred Gage en el Instituto Salk, quien demostró que el cerebro humano adulto puede crear nuevas neuronas. Antes del descubrimiento de Gage los neurobiólogos asumían que nuestro cerebro no creaba ninguna célula nueva después del nacimiento. Presumiblemente, esta capacidad proviene de las células madre de este tejido.

A finales del siglo XX, los investigadores todavía no habían desarrollado ninguna aplicación clínica real con células madre aisladas y mantenidas en cultivo. Sin embargo, los médicos utilizaban células madre para tratar enfermedades mucho antes de que éstas se hubieran aislado. En 1968 los científicos desarrollaron, con éxito, el primer trasplante de médula ósea, un procedimiento por el cual un paciente recibe una infusión de células sanas de médula ósea. El propósito de dicho transplante era restaurar la capacidad de la médula de generar células sanguíneas en pacientes que habían sufrido fuertes procesos de quimioterapia, que habían dañado profundamente ese tejido. Los investigadores sospechaban que las células madre presentes en el implante de médula ósea eran las responsables de dicha restauración. En la actualidad, el trasplante de médula ósea se ha convertido en una terapia para ciertos tipos de cáncer (leucemia, linfoma) y otras enfermedades de la sangre o de los huesos. Este tipo de terapia, que consiste en extraer células madre de un tejido para reponerlo tras un daño, podría llevarse a cabo en otros tejidos.

Actualmente, hay numerosas líneas de investigación abiertas basadas en las células madre que permitirán conocer los mecanismos de diferenciación celular y aportarán, en un futuro no muy lejano, nuevos tratamientos para diversas enfermedades, hasta ahora incurables. Algunas de las posibilidades terapéuticas que ofrecen las células madre son su utilización para reemplazar células y tejidos dañados, o su empleo para probar, antes de hacerlo en animales de experimentación o en seres humanos, nuevos medicamentos.