Las células madre, que en español deben ser llamadas células troncales, dependiendo de la etapa en que se encuentren pueden ser totipotenciales, pluripotenciales, multipotenciales, bipotenciales o unipotenciales. Hay dos tipos de células troncales que de manera natural forman parte de un organismo: las células troncales embrionarias y las células troncales somáticas. En general, las células troncales, tienen la capacidad ilimitada de proliferación, pero muy baja frecuencia o rapidez de multiplicación. Cada célula troncal dá lugar a dos células hijas que tiene 3 posibles alternativas: las dos pueden ser troncales, las dos pueden ser células comprometidas a diferenciación celular, o una puede permanecer como célula troncal, y la otra comprometerse a célula diferenciada. La experimentación en las células troncales es importante por dos razones primordiales: el conocimiento de su biología fundamental y su potencial en la terapia para diversas enfermedades, principalmente en las enfermedades degenerativas.
Desde 1998, las células troncales humanas embrionarias se han cultivado in vitro empleando diversos métodos que involucran condiciones no bien definidas de cultivo y ha sido posible inducir su diferenciación a linajes y células de varios tipos, pero no a un solo tipo celular. Este inconveniente se debe en gran medida a la carencia de moléculas pequeñas, puras y definidas, permeables a la membrana celular, que puedan inducir la diferenciación específica de las células troncales. El contar con moléculas de este tipo, contribuiría a desarrollar métodos para controlar en cultivo in vitro la diferenciación específica, y por ende, poder emplear a las células diferenciadas obtenidas en la terapia celular con el fin de corregir defectos como parte de la medicina regenerativa. Esto ofrecería grandes ventajas al combinarse con la capacidad pluripotencial de las células troncales que forman parte del desarrollo embrionario y fetal y de los diferentes tipos celulares en el adulto dando un primer paso a la manipulación experimental de las células troncales embrionarias con fines terapéuticos específicos. Recientemente, varios grupos de investigación en el mundo han intentado buscar moléculas definidas con el fin de identificar substancias que tengan dicha capacidad de inducción específica. Los primeros datos obtenidos sugieren que esta investigación promete rendir frutos en varios aspectos. El contar con estas moléculas no solo tendría impacto en la terapia mencionada, sino que serían herramientas fundamentales para estudiar los eventos moleculares que llevan al compromiso a linajes y tipos celulares específicos.
Zhu y colaboradores, en un volumen reciente de la revista Cell Stem Cells publicaron la identificación de una molécula de este tipo, denominada stauprimide. Esta molécula adicionada a los cultivos de células troncales embrionarias humanas contribuyó a inducir uno de los primeros pasos de diferenciación embrionaria a células del endodermo definitivo. Durante el desarrollo embrionario, este linaje da lugar, primordialmente, a las células de diversos órganos internos como las del tracto digestivo, hígado, páncreas, etc. Esta inducción debida a la staupromide a un linaje celular en especial parece depender de otras moléculas que median señales intracelulares. Esta droga tiene como principal efecto, iniciar mecanismos moleculares que sitúan a las células troncales embrionarias en un estado de sensibilización a la diferenciación por subsiguientes señales o moléculas específicas.
Este es sin duda un paso importante, ya que a pesar de la enorme promesa que se tiene en las células troncales para la regeneración de tejidos y otras enfermedades humanas, existen diversos factores que limitan significativamente su uso en la medicina moderna, entre ellos: la heterogeneidad de los tipos celulares que se obtienen cuando estas células se inducen a la diferenciación y el potencial de generar células troncales pluripotenciales, tumorales o cancerosas, como contaminantes en esta población heterogénea. La stauprimide aumenta la eficiencia de diferenciación celular y disminuye la proporción de células troncales pluripotenciales en los productos diferenciados. Este primer paso en la identificación de moléculas puras y definidas para promover la diferenciación de las células troncales humanas es significativo, ya que la combinación de estos métodos, con la posibilidad de producir células pluripotenciales inducidas provenientes de células diferenciadas de tejidos adultos, permite esperar el advenimiento de técnicas que permitan el cultivo de células de un individuo adulto, su reprogramación a células pluripotenciales y su inducción a un solo tipo celular que pueda ser utilizado como un trasplante autólogo, no rechazable por el paciente que lo reciba. Sin embargo, debemos ser cautelosos, ya que permanecen muchos otros problemas que deberán ser resueltos experimentalmente para llegar a una posible terapia adecuada empleando las células troncales.
Lectura adicional: Zhu, S., Wurdak, H., Wang,J., Lyssiotis, C., Peters, E.C., Cho, C.Y., Wu, X., Schultz, P.G. Small Molecule Primes Embryonic Stem Cells for Differentiation. Cell Stem Cells 4: 416 (2009)
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