Línea de células madre

Una línea de células madre embrionarias se crea a partir de células derivadas de la masa celular interna de un blastocisto , un embrión en etapa temprana, preimplantacional . ^{[ 2 ]} En humanos, la etapa de blastocisto ocurre 4-5 días después de la fertilización. Para crear una línea de células madre embrionarias, la masa celular interna se extrae del blastocisto, se separa del trofoectodermo y se cultiva sobre una capa de células de soporte in vitro. En la obtención de líneas de células madre embrionarias humanas, se utilizan embriones sobrantes de procedimientos de fertilización in vitro (FIV). El hecho de que el blastocisto se destruya durante el proceso ha generado controversia y preocupaciones éticas.

Las células madre embrionarias son pluripotentes , lo que significa que pueden diferenciarse para formar todos los tipos de células del cuerpo. In vitro, las células madre embrionarias pueden cultivarse en condiciones definidas para mantener su pluripotencia, o bien pueden estimularse con señales bioquímicas y físicas para diferenciarlas en distintos tipos de células.

Las células madre adultas se encuentran en tejidos juveniles o adultos. Son multipotentes : pueden generar un número limitado de tipos celulares diferenciados (a diferencia de las células madre embrionarias pluripotentes). Entre los tipos de células madre adultas se incluyen las células madre hematopoyéticas y las células madre mesenquimales . Las células madre hematopoyéticas se encuentran en la médula ósea y generan todas las células del sistema inmunitario y todos los tipos de células sanguíneas. Las células madre mesenquimales se encuentran en la sangre del cordón umbilical, el líquido amniótico y el tejido adiposo, y pueden generar diversos tipos celulares, como osteoblastos , condrocitos y adipocitos . En medicina, las células madre adultas se utilizan con mayor frecuencia en trasplantes de médula ósea para tratar muchos cánceres de hueso y sangre, así como algunas enfermedades autoinmunes. ^{[ 3 ]} (Véase Trasplante de células madre hematopoyéticas )

De los tipos de células madre adultas que se han aislado e identificado con éxito, solo las células madre mesenquimales pueden cultivarse con éxito durante largos periodos de tiempo. Otros tipos de células madre adultas, como las células madre hematopoyéticas, son difíciles de cultivar y propagar in vitro. ^{[ 4 ]} La identificación de métodos para mantener las células madre hematopoyéticas in vitro es un área de investigación activa. Por lo tanto, si bien existen líneas de células madre mesenquimales, otros tipos de células madre adultas que se cultivan in vitro pueden clasificarse mejor como células primarias.

Las líneas de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) son células madre pluripotentes generadas a partir de células adultas/somáticas. El método para generar iPSC fue desarrollado por el laboratorio de Shinya Yamanaka en 2006; su grupo demostró que la introducción de cuatro genes específicos podía inducir a las células somáticas a revertir a un estado de célula madre pluripotente. ^{[ 5 ]}

En comparación con las líneas de células madre embrionarias, las líneas de iPSC también son pluripotentes, pero pueden obtenerse sin utilizar embriones humanos, un proceso que ha suscitado preocupaciones éticas. Además, se pueden generar líneas de células iPSC específicas para cada paciente, es decir, líneas celulares genéticamente compatibles con un individuo. Estas líneas se han generado con el fin de estudiar enfermedades ^{[ 6 ]} y desarrollar terapias médicas personalizadas.

En Estados Unidos, la Orden Ejecutiva 13505 estableció que los fondos federales pueden utilizarse para la investigación en la que se empleen líneas de células madre embrionarias humanas (hESC) aprobadas, pero no pueden utilizarse para obtener nuevas líneas. ^{[ 10 ]} Las Directrices de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) sobre la Investigación con Células Madre Humanas, vigentes desde el 7 de julio de 2009, implementaron la Orden Ejecutiva 13505 al establecer los criterios que las líneas de hESC deben cumplir para ser aprobadas para su financiación. ^{[ 11 ]} El Registro de Células Madre Embrionarias Humanas de los NIH puede consultarse en línea y contiene información actualizada sobre las líneas celulares elegibles para la financiación de los NIH. ^{[ 12 ]} A enero de 2022, existían 486 líneas aprobadas. ^{[ 13 ]}

Los estudios han demostrado que las líneas de células madre embrionarias humanas (hESC) aprobadas no se utilizan de forma uniforme en los EE. UU. Los datos de los bancos de células y las encuestas a investigadores indican que solo un pequeño número de las líneas hESC disponibles se utilizan de forma rutinaria en la investigación. El acceso y la utilidad se citan como los dos factores principales que influyen en la elección de las líneas hESC con las que trabajan los científicos. ^{[ 14 ]}

Una encuesta realizada en 2011 a científicos de células madre en los EE. UU. que utilizan líneas de células madre embrionarias humanas en sus investigaciones reveló que el 54 % de los encuestados utilizaba dos o menos líneas y el 75 % utilizaba tres o menos líneas. ^{[ 15 ]}

Otro estudio rastreó las solicitudes de líneas celulares atendidas por los mayores repositorios de EE. UU., el Banco Nacional de Células Madre (NSCB) y el Instituto de Células Madre de Harvard (HSCI; Cambridge, MA, EE. UU.), para los períodos de marzo de 1999 a diciembre de 2008 (para NSCB) y de abril de 2004 a diciembre de 2008 (para HSCI). ^{[ 16 ]} Para NSCB, de veintiuna líneas celulares aprobadas, el 77 % de las solicitudes fueron para dos de las líneas (H1 y H9). Para HSCI, de las 17 líneas solicitadas más de una vez, el 24,7 % de las solicitudes fueron para las dos líneas más solicitadas.