El futuro de las aplicaciones de las células madre está plagado de esperanzas para todas aquellas personas que esperan una cura a la diabetis tipo 1, el Parkinsón o una lesión de rodilla a través de la medicina regnerativa, para las personas que tras un accidente necesiten un trasplante de un órgano bioartificial e incluso para aquellos que recurren a los tratamientos de estética para evitar la caida del cabello, borrar las arrugas o moldear su figura. Pero las células madre no son sólo ricas en aplicaciones médicas en el futuro, en la actualidad existen numerosos tratamientos para enfermedades de tipo hematológico, para determinados tipos de cáncer com la leucemia y para algunas patologías genéticas o imnunológicas. En este blog tienes información contrastada de las diferentes aplicaciones de las células madre en la actualidad, tanto en humanos como en animales y de las investigaciones que se están haciendo para nuevas aplicaciones: infartos de corazón, curación de fracturas, aumentos pecho, la alopecia, regeneración de la piel, de venas, arterias, músculos y articulaciones, la construcción de un corazón o un pulmón bioartificial... y son proyectos que ya están en vías de desarrollo. Además de la medicina regenerativa en las aplicaciones clínicas también tenemos en cuenta las terapias génicas y los tratamientos de inmunología, ya que por ejemplo el trasplante de riñones de otra persona es más eficaz si se administran células madre al mismo tiempo.

Vaginas, órganos artificiales con células madre

La creación de órganos artificiales con células madre poco a poco va completando el complejo puzzle del cuerpo humano. La última noticia ha sido la creación de vaginas bioartificiales. Para crearlas en el laboratorio se tomaron muestras de células de las vulvas de las mujeres y se cultivaron en un andamio de colágeno biodegradable. Una vez habían madurado suficiente se realizaron una operación quirurgica para implantar las vaginas bioartificiales. Los médicos insertaron las vaginas bioartificiales en la cavidad abdominal de las pacientes, manteniéndolas sujetas con un stent durante las primeras seis semanas. Tras un breve periodo de tiempo las vaginas quedaron completamente integradas en su cuerpo.

2000. El equipo de investigación del Dr. Anthony Atala, del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa de Carolina del Norte (EEUU), inicia su investigación para la creación de vaginas bioartificiales a partir de células madre.

2005. Se empieza un ensayo clínico de tipo 1, en el que se realizarán intervenciones de implantes de vagina bioartificial a 4 pacientes de EEUU (2005-2008). Las pacientes operadas, son adolescentes que tienen un sindrome en el que los órganos sexuales femeninos (vagina y útero) están atrofiados.

2014, abril. Se publican los resultado del ensayo clínico del Dr Antony Atala, en The Lancet, mostrando como tras 8 años de las primeras intervenciones los resultados de las técnicas regenerativas con células madre han sido muy positiva. Las mujeres que se sometieron al tratamiento exponen que sus relaciones sexuales son normales y satisfactorias, y que no han tenido ningún tipo de complicación. También se ha reportado que todas ellas ovulan, y aunque ninguna ha decidido tener hijos, todo parece indicar que no tendrán ningún problema en ser madres.

Fabricación de sangre bioartificial a gran escala

Si usted fuera un vampiro seguro que esta noticia le alegraría, ya que se estima que en 20-30 años será posible la creacón de sangre en laboratorio a gran escala. Como podrás imaginar si los científicos involucrados consiguen tener éxito podría ser una alternativa viable a la transfusión de sangre. Todo gracias a las células madre, ese ejercito invisible de diminutos obreros que se multiplican para mantener tu cuerpo en buen estado. La fabricación de sangre a gran escala puede ser un negocio muy rentable, ya que en nuestro planeta se realizan alrededor de 70 millones de transfusiones de sangre al año, un cantidad jugosa, que hará que los laboratorios tengan interés en tener esta aplicación médica terminada. Pero esto sucederá posiblemente en la década de 2040-2050, así que mientras tanto las autoridades sanitarias de España nos recuerdan que sigue siendo necesaria la donación altruista de sangre, para poder salvar vidas y realizar intervenciones quirúrgicas.

Y no todo es beneficio económico. Poder generar sangre en grandes cantidades tendrá un efecto beneficioso sobre la salud de muchas personas del planeta.

  • Si todo va bien se podrán crear grandes cantidades de sangre de todos los tipos A+, A-, B+, B+, 0+, 0-, AB+ y AB-. Esto será un beneficio general para los servicios de urgencias y para los quirófanos.
  • Dentro de los países desarrollados las personas más beneficiadas por el avance serían los pacientes de grupo sanguíneo 0 negativo, ya que ellos sólo pueden recibir sangre del tipo 0 negativo y rechazan la sangre de los otros grupos sanguíneos.
  • El uso de sangre bioartificial reduciría casi a 0 la probabilidad de contagio de enfermedades. Esto sería especialmente importante en aquellas zonas del planeta donde el SIDA está más extendido.
  • En teoría el uso de sangre bioartificial podría ser beneficioso en conflictos bélicos.
  • Se podrá aplicar un método similar dentro de la veterinaria, para tener sangre de animales y poder hacer una transfusión si fuera necesario.
  • La sangre bioartificial será importante en colonias en las que hay una población reducida. Como por ejemplo, las futuras colonias espaciales en la Luna o en Marte, donde el número de donantes es mínimo.
  • La sangre bioartificial en el ámbito deportivo también puede tener una aplicación, para la a
  • Uso de sangre creada a medida para investigación científica. Quizás te parezca que es la aplicación con menos importancia, pero en realidad es la primera que se obtendrá. Al principio la creación de sangre en laboratorio se realizará en pequeñas cantidades, pero mientras se perfecciona el procedimiento (puede llevar varios años) los laboratorios podrán usarlas en pequeñas cantidades.

 La generación de sangre en el laboratorio en principio pueden realizarse a partir de 3 fuentes:

  • Células madre embrionarias.  En 2008 esta vía ya estaba siendo investigada. 
  • Células madre adultas hematopoyéticas, como las del cordón umbilical. En la actualidad estas células se usan para tratamientos de afecciones sangúineas, como algunos tipos de anemias. 
  • Células madre iPS (2014). Esta vía es la que han puesto en marcha hace unos meses unos investigadores de Reino Unido, que ya tienen resultados. Un equipo de científicos dirigido por el director SNBTS Marc Turner está en la actualidad iniciando un proyecto para poder obtener sangre a partir de células normales del cuerpo, induciéndolas primera a células iPS y a partir de ellas crear glóbulos rojos humanos. 
Las expectativas están ahora centradas en la generación de sangre con células iPS. Una vez creada la sangre, se necesitará evaluar si es asimilada bien por los pacientes. Para ello se realizarán ensayos clínicos en 3 fases. El ensay de fase 1 ya está diseñado, se realizará con sólo 3 pacientes que tienen talasemia, un transtorno de los glóbulos rojos, para asegurarse que la transfusión es segura y al mismo tiempo se evaluan los efectos sobre estas tres personas. Los ensayos empezarán en 2016 y estarán al cargo de la Universidad de Edimburgo y el National Blood Transfusion Service escocés.

Dr. Turner y sus colegas, en un artículo publicado en octubre de 2013, de Cell Stem Cell, escribió lo siguiente: "While it is possible that clinical GMP-grade autologous iPSC lines could be derived on an individual basis, it seems unlikely that these will be used as a source for large numbers of patients in the near future, given the time and cost required to produce clinical GMP cell lines and to differentiate these into cells and tissues of clinical utility. It is likely, therefore, that a bank of allogeneic clinical GMP cell lines will be required to allow the field to develop over the next few years, raising the issues of how such a bank, or network of banks, could be established and, in particular, how immune incompatibility can best be managed."

Se estima que la fabricación de sangre a gran escala puede ser viable dentro de 20 años, queda un poco lejos, pero es uno de esos logros de las aplicaciones con células madre que la mayoría de nosotros podremos ver.

Creación de piel artificial con células madre

La piel es el más grande de los órganos humanos, y también es el primero que ha sido posible duplicar a través de programas de biotecnología muy precisos que permiten cultivar "piel bioartificial" para poderla aplicar a diferentes lesiones, por ejemplo las úlceras de los diabéticos, o las personas con quemaduras extensas de 2º y 3º grado. Desde principios de siglo es posible crear tejidos sencillos imitando a la piel. Algunos de estos productos de la biotecnología, como TransCyte o Apligraf, están patentados por sus empresas, aunque de momento no se ha creado una piel bioartificial perfecta.

Aprobación progresiva de terapias con células madre

Muchas veces escuchamos noticias esperanzadoras sobre la medicina regenerativa con células madre, pero los nuevos métodos de curación de los que nos hablan aún tardarán varios años (5-15 años) en estar disponibles para el paciente si todo va bien. Esto se debe a que en Europa, Norteamerica, Sudamérica y en la mayor parte de países antes de que un medicamento o técnica pueda ser usado con fines médicos ha de demostrar que es eficaz y que no produce efectos secundarios importantes. Mientras tanto los únicos que pueden acceder a los tratamientos experimentales son aquellos pacientes que se presten voluntarios (normalmente pacientes de uno de los hospitales donde se realiza la investigación).

Desde la calle uno querría que todo esto fuera más rápido, poder acceder pronto a los tratamientos con células madre. Y parece que alguien se ha echo eco de estas demandas populares. Japón y Corea del Sur han empezado a aplicar la "aprobación progresiva" de terapias basadas en células madre. Ambos países han cambiado sus leyes para permitir que se aceleren los ensayos clínicos y que exista una comercialización temprana. Pero también existen algunos defensores de la aprobación progresiva en EEUU y Europa.

Terapia para el glioblastoma y otros tipos de blastomas

Muchas veces pensamos en las terapias con células madre como algo que está por venir y de ensayos clínicos interminables, que parece que nunca van a terminar. Pero eso es sólo cierto en parte, porque ya se aplican a más de 100 problemas y por ello hoy voy a explicarte como las células madre de sangre de cordón umbilical es una de las terapias que se emplea para la cura del glioblastoma y otros tipos de blastomas.

El glioma es el aumento excesivo de un tipo de tejido (una neoplasia) en el sistema nervioso central: en el cerebro o en la médula espinal. El glioblastoma es el tipo de glioma más frecuente, y en este caso el crecimiento anormal se debe a la existencia de células madre cancerosas. En resumen que el glioblastoma traducido al lenguaje de todos los días suele ser un "tumor en el cerebro", normalmente maligno. Su nombre, glioma, se debe a que el crecimiento parte de las células gliales, unas células que forman parte del tejido nervioso y que se dedican a ayudar a las neuronas.

El tratamiento del glioma con células madre es sencillo, se trata de un trasplante de las células madre de sangre de cordón umbilical. Estas células están previamente guardadas en un banco de sangre de cordón umbilical, y en España tenemos bastante suerte porque es uno de los países tiene una reserva en bancos públicos más importante. Pero es el trasplante de células madre no es el tratamiento primario para el glioblastoma. El tratamiento primario es decidido por un equipo de médicos y suele incluir: cirugía, radioterapia, quimioterapia y otros medicamentos.
Nota: curiosamente la radioterapia sobre el cerebro es uno de los factores de riesgo de la enfermedad.

El trasplante de  células madre se usa sólo cuando el médico lo considera necesario, que suele ser cuando se cumple una de estas dos condiciones:
  • La operación primaria supone un riesgo para el paciente.
  • El tratamiento primario no ha tenido efecto sobre el paciente.
En este caso las células madre usadas pueden ser del mismo paciente (trasplante autologo) o de otra persona  que tenga compatibilidad (trasplante alogénico). La segunda opción suele ser la habitual, la primera se da sólo si se trata de un niño y sus padres las han guardado en un banco de sangre de cordón umbilical.

Quistes dentales y células madre

Los quistes dentales son bolsas de tejidos que se forman normalmente debido a alguna infección próxima en los dientes o en las zonas adyacentes. En la actualidad el enfoque terapeutico que hay para este problema es la restauración de la salud dental y posteriormente la eliminación quirúrgica del quiste dental, intentando envitar la extracción de las piezas dentales afectadas. El tratamiento quirúrgico concreto dependerá de cada caso, y ahora gracias a las células madre y su poder de regeneración se empieza a ver la posibilidad de complementar la cirugía con un reconstrucción de los tejidos extirpados con células madre.

2014, abril. El Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM) de la Universidad de Valladolid (UVA) y el Principado de Asturias, España, pone en marcha un ensayo clínico de fase 1 con una nueva matriz osteo-artícular con células madre que mejora la soldadura de huesos fracturados atrofiados y quistes dentales. El método ha sido probado de forma efectiva en animales y ahora se realiza el primer ensayo clínico con 10 pacientes voluntarios.

Venas y arterias bioartificiales con células madre

Otro de los órganos bioartificiales que los científicos han podido crear ya en el labortario e implantarlo en algunos pacientes son las venas, de forma que ya no es necesario obtenerlas de otra zona del cuerpo de paciente. Gracias a las células madre, usando el patrón base del cuerpo de un cadáver se pueden generar nuevas venas. Las arterias son un poco más grandes y complejas pero también se podrían obtener si fuera necesario. A continuación un vídeo muestra el proceso empleado.



2012, junio. Primer implante de vena bioartificial. Una niña de 10 años se ha sido la primera paciente del mundo que ha recibido un implante de una vena fabricada en el laboratorio a partir de sus propias células madre. Necesitaba un bypass para solucionar una obstrucción en la vena porta, entre sus intestinos y el hígado, y los médicos usaron esta innovadora técnica.

2012, noviembre. Investigadores de la Universidad de Helsinki investigan las células madre que son las responsables directas del desarrollo de nuevos vasos sanguíneos en ratones y en humanos: las VESC o células madre endotelio vasculares.

2014, marzo. Equipo de investigadores de Nicaragua dirigidos por el colombiano Diego Correa crean arterias a partir de células madre. Se abren las puertas a nuevos tratamientos para aquellas personas que tienen problemas en venas y arterias.