John D. Gearhart, el pionero del cultivo de células madre pluripotentes. EDITORIAL JULIO 2019.

John D. Gearhart, el pionero del cultivo de células madre pluripotentes

EDITORIAL JULIO 2019.

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

 

        En biología, la célula se define como la unidad más pequeña que constituye a todo organismo viviente; por si sola, es capaz de cumplir funciones vitales que le permiten ser autónoma y le facultan la característica de organización para la formación de tejidos y posteriores órganos. Estas, independientemente de su naturaleza (procariota o eucariota) tienen en común, la presencia del material genético en forma de ADN en su interior, este material genético guarda la toda la información de la especie y del individuo al cual una célula pertenece, en el caso del ser humano puede existir en su constitución no menos de 30 billones de células, así lo menciona el Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de la Salud de EE. UU. [1]

Las células funcionales de nuestro cuerpo humano cumplen un rol específico y se pueden clasificar precisamente de acuerdo con las funciones que realizan, por ejemplo, las células que cumplen funciones cerebrales y de transmisión de impulsos nerviosos son las células neurales, las células que coordinan el funcionamiento del corazón son las células cardíacas, las que constituyen las fibras musculares son las células musculares o las que conforman la sangre son las células hematopoyéticas. Sin embargo, existe un tipo de células primitivas muy especiales que son las que originan toda esta inmensa jerarquía de células especializadas de un organismo y se denominan “Células Troncales o Madre” que en el caso particular de los mamíferos a la cual el ser humano pertenece surgen en el momento mismo de la concepción y forman en su totalidad a un nuevo ser.

La idea de la existencia de estas células troncales empieza en 1872 con el húngaro Carl Heitzmann, que en pleno siglo XIX describe a estas células como una serie de corpúsculos observados al microscopio de una muestra de médula ósea obtenida de un perro, a los que denominó hematoblastos. Ya en el siglo XX, James Till y Ernest McCulloch demuestran la reconstitución de médula ósea de ratones totalmente irradiados de una inyección de células troncales, con lo que se despierta el interés médico en estas células; a mediados de siglo, en 1957 se empieza con los primeros trasplantes de médula ósea en seres humanos, a pesar de la poca información sobre la biología de las células hematopoyéticas. Finalmente, entre 1960 y 1970 los detalles de la biología de estas células empiezan a salir a la luz gracias al Dr. Edward Donnall Thomas quien fuera galardonado con el premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1990 por sus estudios [2].

Resultado de imagen para Carl Heitzmann
Carl Heitzmann

Las células troncales empiezan a formarse desde el desarrollo intrauterino y son las precursoras de los primeros tejidos de un embrión en formación; según el Dr. Ángel Guerra Márquez, Presidente de la Asociación Mexicana de Medicina Transfuncional A. C.,  las células madre son estructuras muy primitivas  cuya finalidad es transformarse o generar células maduras especializadas mediante un proceso de diferenciación, por ejemplo, una célula troncal del cerebro tiene por finalidad  formar neuronas, mientras que una  célula troncal de la piel seguramente se transformará en un tipo de célula dérmica, de esta manera las células madre cumplen la importante función de repoblar células que van muriendo en el transcurso de la vida de un individuo [2].

Entorno a las células madre existe desinformación y de forma análoga en el mundo se realizan múltiples investigaciones entorno a su utilidad. Hace poco se consideraba que el cerebro adulto de una persona ya no podía generar nuevas neuronas, dato que según las últimas investigaciones resulta ser falso después de determinarse la existencia de células troncales cerebrales o neurales. Un organismo se encuentra en constante renovación según menciona el Dr. Ángel Guerra M., las células madre pueden clasificarse como TOTIPOTENTES, aquellas capaces de producir todo tipo de células e incluso aquellas que originan los tejidos extraembrionarios, por otro lado, están las PLURIPOTENTES, que son menos versátiles que las anteriores puesto que solo pueden producir cierto tipo de células y normalmente se encuentran en la médula ósea.

Resultado de imagen para celulas madre

El presente editorial centra su atención en estas últimas células troncales, puesto que este 25 de julio se conmemora una importante hazaña médica por parte del Dr.  John D. Gearhart, importante genetista norteamericano que en 1997 logró por primera vez identificar y aislar células madre pluripotentes humanas procedentes de células germinales.  En la primera fase del embrión, después de la fecundación, es un conjunto de células llamado BLASTOCISTO, este se forma entre los primeros seis a siete días posteriores a la fecundación antes de llegar a fijarse en la pared uterina, esta super célula llega a estar conformada por unas 250 células precursoras del nuevo ser, a estas células se las conoce como células madre embrionarias y son en ellas donde se centra la atención científica de sus potenciales usos medicinales. El Dr. Iván Velasco Velázquez, investigador de la División de Neurociencias del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM sostiene que en los últimos 50 años se ha identificado distintos tejidos con presencia de células troncales con la intención de extraerlas y hacer análisis detallados de sus propiedades para tratar de esta manera manipular su diferenciación para generar células que las células madre no producen con regularidad [2].

Resultado de imagen para celulas madre

Su par, el Dr. Ricardo Tapia, investigador emérito de fisiología celular de la UNAM, sostiene que para estos fines se debe extraer las células del interior del blastocisto y cultivarlas  bajo diferentes condiciones  para de esta manera mejorar el entendimiento entorno al proceso de diferenciación de las mismas, en lo que tiene que ver con la teoría del tratamiento con células madre se provee en un futuro  poder atender casos como infartos cerebrales y  cardíacos que normalmente se dan por  muerte celular en esas zona, los estudios apuntan a tratar de mejorar las condiciones de vida en personas con Alzhéimer  y Parkinson  puesto que estas enfermedades neurodegenerativas se originan por la muerte celular de las neuronas, sin embargo, son temas que requieren más investigación; lo cierto es que, otras enfermedades como la leucemia han arrojado excelentes resultados entorno a tratamientos por trasplante de  médula ósea  lo que sin duda da mucha esperanza entorno al campo de aplicación de las células madre en la medicina.

Imagen relacionada

El Dr. John D. Gearhart como líder del equipo de investigaciones de la Universidad Johns Hopkins tras lograr aislar células madre pluripotentes humanas de células germinales primordiales es considerado uno de los grandes científicos entornos a la investigación de células troncales. Nace en el oeste de Pensilvania donde hasta los seis años vivió en una granja familiar ubicada en las montañas de Allegheny. Su padre era minero y tras su muerte su madre envía a Gearhart junto con su hermano mayor a estudiar en el Girard College, una escuela dedicada a niños huérfanos en Filadelfia – Pensilvania. J. Gearhart no fue precisamente un estudiante destacado hasta graduarse de Licenciado en Ciencias Biológicas de la Universidad Estatal de Pensilvania su sueño inicial era convertirse en un especialista en pomología (botánico especialista en frutos) [3], su interés en horticultura y demás temas relacionados con la agricultura se debía a que en su infancia siempre estuvo vinculado con la granja de sus padres.

Resultado de imagen para john gearhart
John D. Gearhart, Ph.D.

Este interés lo conecto con la biología y por consiguiente la biología lo catapulto al apasionante mundo de la genética según Gearhart esto fue gracias a su maestro, Jim Wright. Finalmente entorno a sus estudios de tercer nivel completo su tesis con honores sobre las vías genéticas que conducen a diferentes pigmentaciones a los pétalos de flores, titulándose en 1964, su tesis despertó interés en su tutor Dick Gregg el mismo que le sugiere trasladarse hasta la Universidad de New Hampshire, donde conoció a Owen Rogers un importante especialista en lilas siguiéndole los pasos hasta obtener su maestría (especialista en lilas) en esa misma universidad en 1966.

Resulta curioso que sus especialidades en asuntos botánicos le despertaran interés también en la fisiología humana. Su atención se centro en comprender las causas de los defectos congénitos de nacimiento en humanos, particularmente síndrome de Down, por esta razón se aleja del mundo de la botánica para acercarse al estudio de la genética animal. Inicia sus estudios de doctorado en la Universidad de Cornell analizando el sistema genético de Drosophilia melanogaster (mosca de la fruta), culminando de esta manera su doctorado en genética, desarrollo y embriología en 1970.

Resultado de imagen para Drosophila melanogaster

El postdoctorado no se hizo esperar por parte del Instituto de Investigación del Cáncer en Filadelfia, allí estudio a profundidad las diversas incidencias genéticas en ratones de laboratorio. Pasados cinco años en el instituto Gearhart se convierte en Profesor Asociado de Anatomía en la Escuela de Medicina de Maryland para posteriormente unirse a la Escuela de Medicina de la Universidad John Hopkins, en 1980, como Profesor Asociado de Pediatría, Biología Celular, Anatomía, Ginecología y Obstetricia; lo que demuestra la versatilidad de conocimientos que manejaba el Dr. Gearhart.

Desde entonces, la parte más importante de sus estudios e investigaciones comenzaría; inicialmente se mantuvo estudiando a modelos genéticos de ratones para poder detallar información sobre el retraso mental en seres humanos, su interés seguía siendo las alteraciones cromosómicas que causaban el retraso mental, especialmente síndrome de Down, dedico mucho tiempo a este trabajo atacando al genoma de los ratones hasta que se le ocurrió trabajar con células madre embrionarias, luego, al incursionar con estas células de origen humano comenzó a estudiar los tejidos que eran capaces de formar para de esta manera acercarse al estudio del síndrome de Down. Geron Corporation una empresa de biotecnología, con sede en California lo patrocinó y allí se le permitió trabajar con embriones abortados después de un consentimiento informado y legal, culminando con un documento que lo publicó en la Academia Nacional de Ciencias el 10 de noviembre de 1998, bajo el título de: “Derivación de Células Madre Pluripotentes a partir de Células Germinales Primordiales Humanas Cultivadas.” [3] en el documento recalca que el primer cultivo de células madre pluripotentes  lo realizo un 25 de julio de 1997.

Imagen relacionada

Las implicaciones médicas que este estudio demostró fueron muchas. De hecho, en 1996 uno de los antecedentes más importantes fue la clonación de la oveja Dolly, vivió por poco tiempo y murió por diversas enfermedades causadas por la experimentación sin embargo aperturó el debate entorno asuntos éticos haciendo que los gobiernos de todo el mundo intervinieran y legislaran sobre el uso e investigación de células troncales. Las bases de la clonación embrionaria requieren de células germinales de las cuales se extrae el ADN que se colocará en otras para conseguir de esta manera un tipo de clonación reproductiva o embrionaria. Este tipo de procedimientos, independientemente del uso en humanos, sirve para el estudio y mejora genética en la industria ganadera o farmacéutica. [2]

Resultado de imagen para oveja dolly

La técnica revolucionaria de Gearhart permitió el desarrollo y mejoramiento de fármacos, desarrollo la terapia y crecimiento de tejidos y sin embargo no se alejo de los asuntos entorno a la bioética, es así como en el Simposio Internacional sobre la Ética de la clonación humana y las células madre, hablo sobre la creación de pautas y regulaciones para el uso de células madre embrionarias humanas aisladas y cultivadas en 1998. Desde entonces el Dr. Gearhart se ha mantenido su postura en torno a la investigación científica de estas células viajando por mas de 100 ocasiones hasta Washington DC para pedir al parlamento el financiamiento federal para la investigación de células madre embrionarias. [3] logrando en 2002 la fundación de la Sociedad Internacional  para la Investigación de Células Madre, escribiendo como resultado mas de 221 artículos sobre transgénesis síndrome de Down y células troncales. Su trabajo se ha hecho merecedor de diversos reconocimientos como el Premio Gold Plate 1999 de la Academia de Logros tras sus contribuciones en 1998 y el Premio de Investigación Basil O’Connor Starter de la Fundación de Defectos de Nacimiento March of Dimes.

Todos sus estudios lo llevaron a formar parte de la Universidad de Pennsylvania como catedrático de biología celular en el Departamento de Biología Celular en la Escuela de Medicina y el Departamento de Biología Animal de la Escuela de Medicina Veterinaria, así como director del Instituto de Medicina Regenerativa en 2008. Desde entonces Gearhart no ha parado de dar lustre a la ciencia entorno a la investigación de células madre [3].

La Dra. María de Jesús Medina, investigadora del Instituto de Investigaciones Jurídicas de la UNAM [2], sostiene que la divergencia ética, moral y legal con respecto al uso de células madre de origen embrionario radica en el origen mismo de ellas, el embrión humano, puesto que en múltiples religiones la humanidad se define desde el momento mismo de la concepción haciendo que el estudio de células madre avance más lentamente para beneficios humanos  y dando saltos enormes entorno a la medicina veterinaria dado que sus implicaciones morales y éticas son minimizadas. Entre 2005 y 2006 el estudio de las células troncales dio un salto gigantesco cuando los Nobeles John Gurdon y Shinya Yamanaka lograran extraer células maduras de la piel revirtiéndolas en células embrionarias, es decir, hasta su estado más primitivo; esta importante investigación les hace acreedores del Premio Nobel en 2012, su importancia radica en que se podría obtener células madre desde la piel del mismo paciente lo que favorece su aceptabilidad genética (compatibilidad), sin embargo, sus estudios no abastecen con información suficiente para el tema de las células troncales pluripotentes de origen embrionario por lo que resulta muy prematuro decir que esta investigación permitiría su sustitución, lo que sin duda requerirá de mayor investigación científica a futuro.

Resultado de imagen para Gurdon y Shinya Yamanaka
John B. Gurdon y Shinya Yamanaka, Premio Nobel de Medicina 2012

El debate actual se mantiene entorno al posible uso de la fertilización in vitro de embriones humanos para la investigación de células troncales, debido que en un procedimiento regular de indemnización artificial se fecundan hasta diez óvulos favoreciendo solo a un embrión para la fertilización in vitro y desechando los otros nueve, lo que nos lleva a preguntar ¿no sería más efectivo usar esos embriones para obtener células madre para investigación seria y científica así como para tratamientos de trasplante celular en pacientes que así lo requieran? Y ante la lógica religiosa entorno a la manipulación de embriones humanos existe una serie inconsistencia puesto que nadie pugna por los “derechos” de los embriones desechados dejando entre ver una gran hipocresía desde los dogmas religiosos que irónicamente proponen que le ser humano debe vivir en plenitud y salud. Muy posiblemente la sociedad humana aun no está lista para asumir la responsabilidad entorno a esta temática; lo cierto es que las células madre cultivadas pueden ser de importante uso en la farmacéutica, evitando de esta manera las pruebas en seres vivos, lo que podría fomentar la mejora de medicinas como es el caso de la insulina.

Imagen relacionada

Lastimosamente el otro lado de la moneda es que la sociedad cree que ya todo esta dicho entorno a células madre, el “voz populi” habla de que las células madre son milagrosas y lo curan todo, alrededor del mundo, especialmente América Latina que tiene un “turismo medico fraudulento”, es fácil encontrar en la red e incluso en locales comerciales de medicina alternativa tratamientos que prometen curar el cáncer, párkinson, alzhéimer, déficit de la atención, síndrome de Down, VIH/SIDA, insuficiencia renal o hepática y lo más curioso sustitución del bótox por células madre, nada más FALSO que esto, lastimosamente todas estas clínicas que incursionan en terapias NO PROBADAS no aclaran qué células (si es que las usan) son empleadas en sus tratamientos y esto se debe al aperturismo y los vacíos jurídicos que han dejado diversas legislaciones que amparan el derecho a la medicina “alternativa” que usan estas compañías fraudulentas para excusarse de sus malas prácticas.

Resultado de imagen para clinicas falsas de celulas madre

Por este motivo mi estimado lector este editorial es dedicado a usted para advertirle que la ciencia aun no lo sabe todo sobre las células troncales y que nada esta dicho, los avances y estudios científicos continúan. El dolor de la enfermedad hace que tomemos decisiones que ponen en riesgo aún más a un paciente, es correcto decir que el mismo tiene derecho a escoger los procedimientos que quiera realizarse de acuerdo a sus creencias sin embargo, le recomendamos informarse adecuadamente, denunciar ante las autoridades de salud pertinentes el uso de tratamientos de cuestionable valía médica y científica, NO SE DEJE ENGAÑAR ni pierda su dinero y lo que es peor su vida. Gracias por leer nuestro editorial y recuerde que usted tiene derecho a estar bien informado.

Referencias

[1]

NIH-INSTITUTO NACIONAL DEL CÁNCER , «Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud de EE.UU.,» Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., S.N.. [En línea]. Available: https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionario/def/celula. [Último acceso: 07 2019].
[2] DOCUMENTALES MÉXICO DOCUMENTAL, «DOCUMENTALES MEXICO DOCUMENTAL,» 19 06 2017. [En línea]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=wzhXVnRLIcQ.
[3]

K. Wu, «La enciclopedia del proyecto de embriones. John D. Gearhart.,» 19 01 2011. [En línea]. Available: https://embryo.asu.edu/pages/john-d-gearhart. [Último acceso: 23 06 2019].

Resultado de imagen para stem cells gif

Si te ha gustado esta publicación no te olvides dejarnos tus comentarios, compartir y seguirnos en redes sociales.

 

Responder

Por favor, inicia sesión con uno de estos métodos para publicar tu comentario:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s