¡Hola!, ¡Bienvenido de nuevo!. Hoy hablaremos sobre las células madre embrionarias, su origen y la obtención de gametos a partir de estas.

A partir de células madre embrionarias es posible generar gametos que posteriormente serán utilizados en fertilización in vitro pero también en investigación.

Ahora bien, como ya hemos comentado, estas prácticas plantean cuestiones éticas que, a día de hoy, dividen la opinión pública, enfrentando los distintos puntos de vista de las personas que no siempre están debidamente informadas. En efecto, sin conocer el proceso resulta complicado forjarse una opinión al respecto.

Es por ello por lo que hoy vamos a comenzar por describir de manera sencilla el proceso llevado a cabo para la obtención de las células madre embrionarias, así como el proceso hasta llegar a gametos.

Las células madre embrionarias son células que pueden convertirse en distintos tipos de células de cualquier tejido, lo cual se conoce como pluripotencia. Se derivan de la masa celular interna de un embrión en sus primeras etapas del desarrollo (Figura 1). Las células madre embrionarias se diferencian de las células madre adultas o somáticas en que estas últimas son más limitadas en cuanto a su potencial de diferenciación.

Obtención

Las células madre embrionarias se obtienen típicamente de embriones que se desarrollan a partir de óvulos fertilizados en el contexto de tratamientos de fertilidad, como la fertilización in vitro (FIV)¹. En el proceso, se extraen las células madre embrionarias de la masa celular interna del blastocisto, un estadio temprano del desarrollo embrionario que ocurre entre 5 y 7 días después de la fertilización.

Figura 1: Origen de las células madre embrionarias (Arias & Felmer, 2009)²

Otra forma de obtener células madre embrionarias es mediante el proceso de transferencia nuclear, que consiste en tomar un óvulo no fertilizado y eliminarle su núcleo³. Luego, se introduce el núcleo de una célula somática (una célula no reproductiva del cuerpo) del individuo a partir del cual se quiere obtener las células madre embrionarias. Este óvulo se somete a divisiones celulares hasta llegar al estadio de blastocisto. Al igual que en la FIV, las células madre embrionarias se extraen de la masa celular interna del blastocisto.

Proceso in vitro hasta llegar a gametos

Para la obtención de gametos tanto masculinos como femeninos se dirige la diferenciación de células madre embrionarias hacia células germinales a través de señales químicas y factores de crecimiento, que son los responsables de la expresión de determinados genes en cada momento.^{4 5} Después, para inducir la meiosis, un tipo especial de división celular necesaria para la formación de gametos, se han utilizado factores de crecimiento y hormonas específicas (RA y BMP2)⁴ para imitar las señales del entorno natural de las células madre embrionarias en los ovarios o testículos. Por ejemplo, se han conseguido formar gametos a partir del co-cultivo de las células madre embrionarias con células de soporte, que son células que proporcionan señales para el proceso de meiosis en las células germinales.

Debido a su capacidad para diferenciarse en una amplia variedad de células, las células madre embrionarias están siendo objeto de investigación en el campo de la medicina, puesto que se espera que en un futuro puedan utilizarse para regenerar tejidos dañados. Sin embargo, el uso de células madre embrionarias ha generado debates éticos debido a la necesidad de destruir embriones para obtenerlas.

Hoy nadie pone en duda el potencial de la utilización de las células madre embrionarias para la cura de diversas enfermedades, pero lo que está frenando los avances científicos prometedores que esta técnica posibilita es el modo de obtención. Por ello, es de vital importancia desarrollar nuevos métodos de obtención de células madre que tengan la misma capacidad de diferenciación que las que caracterizan las embrionarias.

Alternativas de cara al futuro

Es importante mencionar, que además de las células madre embrionarias, se han desarrollado otras fuentes de células madre, como las células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que se obtienen a partir de células adultas de un tejido como por ejemplo fibroblastos. En estas células, se introducen por ingeniería genética cuatro genes conocidos como factores de Yamanaka (OCT4, SOX2, KLF4 y c-MYC)⁶. Estos factores de transcripción actúan para reprogramar genéticamente las células adultas, induciendo un estado pluripotente similar al de las células madre embrionarias.

Sin embargo, las iPSCs plantean otro tipo de problemas como puede ser la seguridad de los gametos que se obtienen a partir de estas.

Los dilemas éticos planteados han conducido a la necesidad de legislar en torno a la cuestión de la obtención y utilización de las células madre embrionarias con fines científicos.

Todo esto nos lleva a interesarnos por lo que plantea la legislación en España, en algunos países de la Unión Europea y en otras partes del mundo sobre el uso de las células madre embrionarias, lo cual nos ocupará próximamente…

De momento, cualquier duda sobre el proceso, cuestión de debate o simplemente retroalimentación, déjanosla en los comentarios y estaremos encantados de leerla y responderla!

Muchas gracias y ¡hasta pronto!.

Referencias

¹ Células madre: qué son y qué hacen. (2022, 18 mayo). Mayo Clinic. 

² Arias, M. E., & Felmer, D. R. (2009). Biología de las células madre embrionarias (ES cells) en distintas especies: potenciales aplicaciones en biomedicina. Archivos De Medicina Veterinaria, 41(3). 

³ Creación de nuevos tipos de células madre – CIRM. (s. f.).

⁴ Zhang, P., Fan, Y., Tan, T., & Yu, Y. (2020). Generation of artificial gamete and embryo from stem cells in reproductive medicine. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 8. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00781

⁵ Ohta, H., Kurimoto, K., Okamoto, I., Nakamura, T., Yabuta, Y., Miyauchi, H., Yamamoto, T., Okuno, Y., Hagiwara, M., Shirane, K., Sasaki, H., & Saitou, M. (2017). In vitro expansion of mouse primordial germ cell‐like cells recapitulates an epigenetic blank slate. The EMBO Journal, 36(13), 1888-1907. https://doi.org/10.15252/embj.201695862

⁶ Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006 Aug 25;126(4):663-76. doi: 10.1016/j.cell.2006.07.024. Epub 2006 Aug 10. PMID: 16904174. 

Isabel Olmedo, 14/10/2023