{"id":23812,"date":"2025-06-12T07:12:03","date_gmt":"2025-06-12T05:12:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/?p=23812"},"modified":"2025-06-15T10:20:56","modified_gmt":"2025-06-15T08:20:56","slug":"la-investigacion-sobre-celulas-madre-20-anos-despues-y-ii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/?p=23812","title":{"rendered":"La investigaci\u00f3n sobre c\u00e9lulas madre: 20 a\u00f1os despu\u00e9s (y II)"},"content":{"rendered":"

Parte II. Las c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas. \u00bfEl elixir de la juventud?<\/em><\/strong><\/p>\n

En la Parte I<\/em> de esta entrada, titulada \u201cLas c\u00e9lulas madre embrionarias y sus aplicaciones m\u00e9dicas\u201d<\/em> se discuten las razones del \u201cboom\u201d de la investigaci\u00f3n en c\u00e9lulas madre ocurrido hace unos 20 a\u00f1os en Espa\u00f1a y otros pa\u00edses. Se explica como la investigaci\u00f3n sobre este tema ha disminuido considerablemente, debido al descubrimiento de las \u201cc\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas\u201d (IPSCs) que tienen propiedades muy similares a las de las c\u00e9lulas madre embrionarias y no requieren el uso de embriones humanos. En esta Parte II<\/em>, se describen los conceptos b\u00e1sicos relativos a las IPSCs, el enorme potencial de estas c\u00e9lulas en la investigaci\u00f3n biom\u00e9dica y el estado actual de su transferencia a la medicina asistencial.<\/p>\n

\u00a0<\/em><\/strong>La reprogramaci\u00f3n nuclear<\/em><\/strong><\/p>\n

Desde hace tiempo se sabe que la capacidad para generar un nuevo ser depende exclusivamente de la c\u00e9lula germinal femenina (el \u00f3vulo). En algunos animales inferiores \u2014frecuentemente en invertebrados, pero tambi\u00e9n en aves y peces\u2014 los \u00f3vulos pueden en circunstancias especiales convertirse en embriones, sin la intervenci\u00f3n del espermatozoide, por el proceso denominado partenog\u00e9nesis. En condiciones normales, el espermatozoide penetra al interior del \u00f3vulo y lo fecunda aportando el material gen\u00e9tico correspondiente. No obstante, la capacidad de iniciar la producci\u00f3n de un nuevo individuo, gener\u00e1ndose primero un blastocisto (ver Figura 1 en Parte I<\/em>) y continuando con las fases posteriores de la embriog\u00e9nesis, depende de factores que se encuentran en el citoplasma del \u00f3vulo. John B. Gurdon y sus colaboradores de la Universidad de Oxford (Reino Unido) demostraron hace m\u00e1s de 60 a\u00f1os que si se extrae el n\u00facleo (donde se encuentran los genes) de una c\u00e9lula normal de rana y se inyecta en el \u00f3vulo de otra rana al que se la extra\u00eddo su n\u00facleo, se desarrolla un individuo gen\u00e9ticamente id\u00e9ntico a la rana primera (de donde proced\u00eda el n\u00facleo inyectado). Este procedimiento, denominado \u201ctransferencia nuclear\u201d, fue el que se utiliz\u00f3 a\u00f1os m\u00e1s tarde para clonar la famosa oveja Dolly. \u00a0Este animal se gener\u00f3 inyectando el n\u00facleo de una c\u00e9lula de la gl\u00e1ndula mamaria de una oveja adulta dentro de un \u00f3vulo sin n\u00facleo obtenido de su propio ovario. Una vez que \u00f3vulo al que se hab\u00eda transferido el n\u00facleo se convirti\u00f3 en un blastocisto, se implant\u00f3 dentro del \u00fatero de la oveja donde se desarroll\u00f3 hasta generar la ovejita Dolly, gen\u00e9ticamente similar a su madre (Figura 1). La clonaci\u00f3n por transferencia nuclear se ha ensayado con \u00e9xito durante las \u00faltimas dos d\u00e9cadas en varios tipos de mam\u00edferos, desde roedores a monos. La clonaci\u00f3n humana, aunque t\u00e9cnicamente factible, est\u00e1 terminantemente prohibida.<\/p>\n

\"\"
Figura 1. Transferencia nuclear y clonaci\u00f3n reproductiva. Izquierda. Esquema de la extracci\u00f3n del n\u00facleo (peque\u00f1o c\u00edrculo rojo) de un \u00f3vulo de una oveja adulta al que se introduce el n\u00facleo (c\u00edrculo azul) de una c\u00e9lula som\u00e1tica obtenida del mismo animal. Centro y derecha. El \u00f3vulo al que se ha transferido el n\u00facleo mantenido en cultivo produce en unos d\u00edas un blastocisto, que si se implanta en el \u00fatero de la oveja produce tras la gestaci\u00f3n una hija gen\u00e9ticamente similar a la madre.<\/figcaption><\/figure>\n

Las c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas<\/em><\/strong><\/p>\n

El \u00e9xito de la clonaci\u00f3n por transferencia nuclear sugiere que en el citoplasma del \u00f3vulo (y no de otras c\u00e9lulas) existen factores capaces de \u201creprogramar\u201d los genes de las c\u00e9lulas adultas mediante modificaciones qu\u00edmicas que los llevan al estado que tienen en las c\u00e9lulas germinales. En las condiciones adecuadas, estos genes reprogramados \u2014en los que podr\u00edamos decir el reloj biol\u00f3gico se ha puesto a cero\u2014 son capaces de poner en marcha el proceso qu\u00edmico\/biol\u00f3gico que en cada especie es responsable de la generaci\u00f3n del embri\u00f3n y su desarrollo una vez implantado en el \u00fatero. Bas\u00e1ndose en estas ideas Shinya Yamanaka y sus colaboradores de la Universidad de Kyoto aislaron del citoplasma del \u00f3vulo varias prote\u00ednas de entre las que se identificaron cuatro esenciales, denominadas \u201cfactores de Yamanaka\u201d \u2014conocidos por las siglas Oct4, Sox2, Klf4 y c-Myc\u2014 capaces de reprogramar los genes de c\u00e9lulas adultas.<\/p>\n

En dos publicaciones seminales en la revista Cell<\/em> aparecidas en 2006 (PMID:16904174<\/strong>) y 2007 (PMID:18035408<\/strong>) se demostr\u00f3 que la administraci\u00f3n de los factores de Yamanaka a c\u00e9lulas de ratones o humanas (por ejemplo, fibroblastos de la piel) mantenidas en cultivo induce en sus genes modificaciones qu\u00edmicas de forma que se comportan como si fuesen c\u00e9lulas de la masa celular interna de los blastocistos embrionarios. Los factores de Yamanaka identificados inicialmente en los \u00f3vulos, se pueden sintetizar por m\u00e9todos de biolog\u00eda molecular y est\u00e1n libremente disponibles en los laboratorios especializados. Las c\u00e9lulas adultas reprogramadas por la administraci\u00f3n de los factores de Yamanaka adquieren las propiedades (autorrenovaci\u00f3n y pluripotencia) de las c\u00e9lulas madre embrionarias, pudiendo diferenciarse en cultivo en pr\u00e1cticamente cualquier c\u00e9lula del cuerpo (Figura 2). Estas c\u00e9lulas reprogramadas se denominan \u201cc\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas\u201d o IPSCs (del ingl\u00e9s \u201cinduced pluripotent stem cells\u201d). El descubrimiento de las IPSCs hace innecesario el uso de embriones humanos o de c\u00e9lulas madre embrionarias para avanzar en la generaci\u00f3n de c\u00e9lulas y tejidos potencialmente aplicables a la medicina cl\u00ednica. Debido al revolucionario impacto de la reprogramaci\u00f3n nuclear en la investigaci\u00f3n biol\u00f3gica y a su enorme potencial m\u00e9dico, John Gurdon y Shinya Yamanaka recibieron el Premio Nobel de Fisiolog\u00eda o Medicina en el a\u00f1o 2012.<\/p>\n

Aplicaciones m\u00e9dicas de las c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas<\/em><\/strong><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 <\/em><\/strong>La traslaci\u00f3n de las c\u00e9lulas IPSCs y los productos derivados de ellas a la cl\u00ednica humana se est\u00e1 produciendo de forma lenta pero cient\u00edficamente robusta. Durante los \u00faltimos a\u00f1os se ha avanzado en la generaci\u00f3n de IPSCs humanas y su diferenciaci\u00f3n completa a diferentes tejidos y, por tanto, sin la capacidad de producir tumores. En fechas recientes se han publicado los primeros casos de pacientes diab\u00e9ticos o parkinsonianos tratados exitosamente con c\u00e9lulas derivadas de IPSCs productoras de insulina o dopamina, respectivamente. Las IPSCs tambi\u00e9n pueden usarse para producir peque\u00f1os \u00f3rganos artificiales (denominados organoides) que simulan el funcionamiento de los \u00f3rganos humanos normales (coraz\u00f3n, h\u00edgado, ri\u00f1\u00f3n o tejido cerebral, entre otros). Los organoides se est\u00e1n utilizando para generar modelos in vitro<\/em> de enfermedades humanas (causadas, por ejemplo, por defectos gen\u00e9ticos) en los que se puede testar el efecto de nuevos f\u00e1rmacos antes de su uso directo en los pacientes. Junto a la terapia celular y las pruebas farmacol\u00f3gicas en organoides es de esperar en el futuro cercano que las IPSCs faciliten otros avances con potencial aplicabilidad cl\u00ednica. Entre \u00e9stos me parece destacable la producci\u00f3n de \u00f3rganos humanos \u2014cuya demanda para el trasplante en sujetos enfermos es muy superior a las donaciones\u2014 bien mediante la fabricaci\u00f3n in vitro<\/em>, usando estructuras biocompatibles sobre las que crezcan los tipos celulares derivados de IPSCs, o la producci\u00f3n biol\u00f3gica basada en la generaci\u00f3n de animales quim\u00e9ricos humanizados, especialmente cerdos.<\/p>\n

Una de las \u00e1reas de investigaci\u00f3n actual m\u00e1s fascinantes, aunque todav\u00eda en un estadio experimental muy primario, es el rejuvenecimiento in vivo<\/em> de \u00f3rganos y tejidos adultos mediante la \u201creprogramaci\u00f3n parcial\u201d. Cuando a las c\u00e9lulas adultas en cultivo se les introduce los factores de Yamanaka para generar IPSCs, se produce una reprogramaci\u00f3n completa de su genoma de modo que pierden sus caracter\u00edsticas de c\u00e9lulas adultas diferenciadas y adquieren propiedades t\u00edpicas de c\u00e9lulas madre embrionarias. Sin embargo, si los factores de Yamanaka se introducen por m\u00e9todos gen\u00e9ticos en las c\u00e9lulas de los tejidos de un rat\u00f3n adulto, de forma que dichos factores puedan desactivarse pasadas unas horas o d\u00edas, se produce una reprogramaci\u00f3n parcial que resulta en c\u00e9lulas rejuvenecidas. Se ha demostrado en numerosos laboratorios que las c\u00e9lulas de p\u00e1ncreas, h\u00edgado o coraz\u00f3n, entre otras, sometidas a reprogramaci\u00f3n parcial muestran perfiles moleculares y funcionales juveniles, manteniendo la identidad del tejido al que pertenecen \u2014para una puesta al d\u00eda especializada sobre la reprogramaci\u00f3n parcial y el rejuvenecimiento tisular se puede consultar el art\u00edculo de Y\u00fccel y Gladyshev aparecido en la revista Nature Communications<\/em> en 2024 (PMID:38431638<\/a>).<\/p>\n

La reproducci\u00f3n es la forma \u201cnatural\u201d de rejuvenecer la especie, generando un nuevo ser. La reprogramaci\u00f3n celular parcial utilizando los factores de Yamanaka permite imitar el proceso natural y aplicarlo a nuestros propios tejidos para rejuvenecerlos. Las numerosas limitaciones t\u00e9cnicas y biol\u00f3gicas existentes obligan a situar, por el momento, al rejuvenecimiento de \u00f3rganos y tejidos humanos por reprogramaci\u00f3n celular parcial en el terreno especulativo. No obstante, los datos experimentales son s\u00f3lidos y el \u201celixir de la juventud\u201d parece estar accesible; por ello la carrera por su manejo y control precisos se ha iniciado en varios centros de investigaci\u00f3n de diferentes pa\u00edses. Las consecuencias para los individuos y las sociedades de los avances en este campo son impredecibles, pero lo que es seguro es que producir\u00e1n cambios b\u00e1sicos y sustanciales en nuestras vidas y\/o las de nuestros descendientes.<\/p>\n

\"\"
Figura 2. Esquema de la generaci\u00f3n de c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas (IPSCs) mediante reprogramaci\u00f3n nuclear. La incorporaci\u00f3n de los factores de Yamanaka (los cuatro peque\u00f1os c\u00edrculos indicados en la figura) en una c\u00e9lula som\u00e1tica induce la reprogramaci\u00f3n de sus genes adquiriendo, las propiedades moleculares y funcionales t\u00edpicas de las c\u00e9lulas madre embrionarias (autorrenovaci\u00f3n y pluripotencia). Mediante diferentes protocolos, estas c\u00e9lulas pluripotentes (denominadas IPSCs) se diferencian a tipos celulares maduros (neuronas o m\u00fasculo cardiaco, entre otras) que se pueden utilizar para terapia celular en pacientes.<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Parte II. Las c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas. \u00bfEl elixir de la juventud? En la Parte I de esta entrada, titulada \u201cLas c\u00e9lulas madre embrionarias y sus aplicaciones m\u00e9dicas\u201d se discuten las razones del \u201cboom\u201d de la investigaci\u00f3n en c\u00e9lulas madre ocurrido hace unos 20 a\u00f1os en Espa\u00f1a y otros pa\u00edses. Se explica como la investigaci\u00f3n […]<\/p>\n","protected":false},"author":73,"featured_media":23822,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[2798],"tags":[],"ppma_author":[2882],"class_list":["post-23812","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualidad-cientifica"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b.jpg","uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b.jpg",338,286,false],"thumbnail":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b-150x150.jpg",150,150,true],"medium":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b-300x254.jpg",300,254,true],"medium_large":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b.jpg",338,286,false],"large":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b.jpg",338,286,false],"1536x1536":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b.jpg",338,286,false],"2048x2048":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b.jpg",338,286,false],"bdpp-medium":["https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/celm1b.jpg",338,286,false]},"uagb_author_info":{"display_name":"Jos\u00e9 L\u00f3pez Barneo","author_link":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/?author=73"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"Parte II. Las c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas. \u00bfEl elixir de la juventud? En la Parte I de esta entrada, titulada \u201cLas c\u00e9lulas madre embrionarias y sus aplicaciones m\u00e9dicas\u201d se discuten las razones del \u201cboom\u201d de la investigaci\u00f3n en c\u00e9lulas madre ocurrido hace unos 20 a\u00f1os en Espa\u00f1a y otros pa\u00edses. Se explica como la investigaci\u00f3n…","jetpack_sharing_enabled":true,"authors":[{"term_id":2882,"user_id":73,"is_guest":0,"slug":"lopezbarneo","display_name":"Jos\u00e9 L\u00f3pez Barneo","avatar_url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/b64fcf883d7ad8c75d52abca3839d87307c7a0da7c360863a38b6d82fe432379?s=96&d=mm&r=g","author_category":"1","first_name":"Jos\u00e9","last_name":"L\u00f3pez Barneo","user_url":"","job_title":"","description":"

Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS)<\/p>\r\n

Hospital Universitario Virgen del Roc\u00edo\/CSIC\/Universidad de Sevilla<\/p>"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/23812","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/73"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=23812"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/23812\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":23882,"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/23812\/revisions\/23882"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/23822"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=23812"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=23812"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=23812"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.rasc.es\/blogacademia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fppma_author&post=23812"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}