Investigación de células madre embrionarias: la promesa y la realidad (primera parte)

por Charles Whitaker (1944-2021)
Forerunner, "Prophecy Watch," 8 de agosto de 2006

«Sabed que Jehová, Él es Dios; Él es quien nos hizo, y no nosotros mismos». Salmo 100:3

La investigación con células madre embrionarias es tanto científicamente factible como moralmente permisible, al menos según la mayoría del electorado en el estado de California. En las elecciones de noviembre de 2004, una abrumadora mayoría de esos votantes aprobó una iniciativa que financia la investigación de células madre embrionarias a través de bonos por un valor de $3 mil millones. La emoción en lugar de la razón probablemente generó la mayoría de los votos de «sí», muchos votantes respondieron a la estratagema de marketing de la industria biotecnológica de transmitir testimonios de celebridades gravemente enfermas o lesionadas. “No nos nieguen la única esperanza que tenemos”, suplicaron. «Un voto en contra de la investigación con células madre embrionarias es un voto en contra de la vida».

El electorado de California a un lado, y aparentemente muchos en ambas cámaras del Congreso, donde ahora se debaten proyectos de ley sobre investigación con células madre. , también: ¿la recolección de células madre embrionarias es de hecho moral? ¿Existe alguna evidencia científica sustantiva de que la investigación con células madre embrionarias pueda cumplir sus promesas de curación? ¿Quién sale perdiendo con esta investigación? ¿Quién gana?

En este artículo de dos partes, revisaremos la investigación con células madre embrionarias: su naturaleza y objetivos, sus desafíos científicos, sus cuestiones morales y sus alternativas. ¿De qué se trata?

Empecemos aclarando los términos.

Embriología 101

(Las palabras subrayadas se definen en el glosario al final. )

Hay dos tipos de reproducción humana: sexual y asexual. En la reproducción sexual, el gameto masculino (o espermatozoide) se une con el gameto femenino (u óvulo) para producir un cigoto. Esta unión se llama fecundación. La mitad de los cromosomas del cigoto provienen del espermatozoide y la otra mitad del óvulo.

La reproducción sexual se presenta en dos variedades. La primera, y más común, es la fecundación a través del coito. Esta es la fertilización en el útero, donde el cigoto nace en el útero. El segundo tipo es la fertilización in vitro (FIV), donde el esperma se une con un óvulo en una placa de Petri de laboratorio. A partir de ese momento, el cigoto (y más tarde el embrión) puede desarrollarse en cultivo.

La reproducción asexual se denomina comúnmente clonación. Proceduralmente, el núcleo de un óvulo se extrae en el laboratorio. Luego, el núcleo de otro tipo de célula, cualquier célula del cuerpo, se «inserta» en ese óvulo. Estimular este óvulo con una carga eléctrica crea un cigoto viable.

Si bien no suele formar parte del plan de estudios de Embriología 101, es importante entender dos cosas sobre los embriones.

1. Primero, todo cigoto humano, sin importar cómo se produzca, es un ser humano que se encuentra en su primera etapa de desarrollo. Cada cigoto es un individuo. A menos que intervenga la muerte, el cigoto se convertirá en un embrión, luego en un feto, luego en un bebé, luego en un adolescente y finalmente en un adulto.

2. En segundo lugar, la ausencia de un espermatozoide no convierte a un embrión creado a través de la clonación en nada menos que un embrión de pleno derecho. Un embrión clonado es un embrión en todos los sentidos del término. Un escritor menciona que incluso un investigador de células madre tan destacado como John Gearhard de la Universidad Johns Hopkins insiste en que el organismo clonado comienza su existencia como un cigoto/embrión.1

Después de su creación, el cigoto tiene dos tareas inmediatamente por delante. En el caso de la concepción natural, debe implantarse en la pared de la matriz. Si no logra pronto esta implantación, perecerá por falta de alimento. Toda vida humana, en cualquier etapa, debe tener sustento y un entorno adecuado para continuar viviendo.2

Desarrollo embriológico

La otra tarea del cigoto es crecer y dividirse en más células. Comienza este proceso casi de inmediato, y en el caso de la fertilización en el útero, mucho antes de la fijación del útero. Al crecer, el cigoto se convierte en un embrión y luego en un feto. Es importante destacar que el crecimiento inicial no significa simplemente agregar más células; no implica meramente «hacerse más grande». En este punto, aumentar el tamaño, como lo hace un niño cuando «aumenta» ejercitando sus músculos, no es el objetivo en el desarrollo de una persona. En cambio, del cigoto unicelular debe surgir cada uno de los 210 tipos de células básicas del cuerpo humano. Los ejemplos de tales tipos de células incluyen células cerebrales, células óseas, glóbulos rojos. Estas se denominan células adultas.

Las células adultas, por definición, realizan tareas altamente especializadas. Los glóbulos rojos son un buen ejemplo de esta especialización. Su tarea es suministrar oxígeno a otras células. Son capaces de llevar a cabo esa tarea porque tienen hierro en ellos. El hierro se oxida; se oxida (Es por eso que los glóbulos «rojos» se ven rojos). El proceso de oxidación significa que el oxígeno se une al hierro. De hecho, es el hierro oxidado, transportado por estos glóbulos rojos, el que proporciona oxígeno a otras células.

La tarea del cigoto, entonces, no es solo agregar cantidades de células, sino producir 210 tipos diferentes de células adultas. El proceso por el cual un cigoto hace esto se llama diferenciación celular. Aquí es donde las células madre embrionarias entran en escena. Cuando un cigoto comienza a dividirse en otras células, no forma células adultas especializadas. Más bien, forma células madre. Estas células madre facilitan la diferenciación celular. Stem en este uso significa «fuente» u «origen», como en la oración, «El adulterio proviene de pensamientos lujuriosos». Por lo tanto, las células especializadas (adultas) se derivan de las células madre.

La diferenciación celular funciona de esta manera: cuando una célula madre se divide, forma dos células.

» Uno es un parecido; reemplaza a la célula madre original.

» La otra celda es verdaderamente notable; tiene la capacidad de dividirse en algo nuevo. Ese algo nuevo es una célula madre diferenciada, y es bastante diferente de la célula madre que la produjo. Esta nueva célula madre es una célula más especializada, pero aún no es una célula adulta.

Un proceso de trampolín

Piense en esta nueva célula madre diferente como un «trampolín» hacia el producto final, una célula adulta. Entre el cigoto original y la célula adulta final, se necesitarán varios peldaños. Cada piedra te acerca a esa célula adulta. Con cada división sucesiva de una célula madre, surge una célula más especializada, hasta que, después de varias «generaciones», aparece la célula adulta. Esa célula puede ser, digamos, un glóbulo rojo, altamente especializado en su función. Podría ser un glóbulo blanco, una célula cerebral, una célula ósea, cualquiera de los 210 tipos distintos de células adultas.

¿Cuál podría ser la diferencia básica entre las células madre y las células adultas? Probablemente sea el tipo de células que son capaces de producir.

» Las células adultas pueden producir solo según su tipo. Un glóbulo blanco no puede engendrar una célula cerebral, sino solo otro glóbulo blanco.

» Sin embargo, el cigoto y las células madre son capaces de producir células muy diferentes a ellas. El cigoto se llama totipotente, capaz de generar todas las demás células. Las primeras células madre, las que descienden directamente del cigoto, también se caracterizan por la totipotencia; ellos también pueden en última instancia (es decir, a través de varias «generaciones» de divisiones) producir todos los demás tipos de células: células cerebrales, células óseas, etc.

Es importante destacar que esta diferenciación no es aleatorio pero está estrechamente organizado. Algo le indica a una célula madre en particular que actúe como el último progenitor de una célula cerebral. Ese algo también le indica a otra célula madre que produzca, después de varias generaciones, una célula hepática. Un experto resume el desafío de esta manera:

El desarrollo embrionario es uno de los procesos biológicos más fascinantes. Un óvulo recién fertilizado se enfrenta al abrumador desafío de no solo generar todos los tejidos del animal maduro, sino también organizarlos en un todo funcionalmente integrado. . . . Para que un embrión en desarrollo no termine siendo una masa de tejidos desorganizados, debe hacer más que generar tipos de células adultas. Los embriones deben orquestar y coreografiar una elaborada producción escénica que dé lugar a un organismo funcional. Deben dirigir intrincados movimientos celulares que unen poblaciones de células solo para separarlas nuevamente, moldear y dar forma a órganos a través del nacimiento de algunas células y la muerte de otras, y construir sistemas interactivos cada vez más elaborados mientras destruyen otros que solo sirven transitoriamente, embrionarios. funciones A lo largo de la construcción, el movimiento y la remodelación incesantes del desarrollo embrionario, se generan e integran constantemente nuevas células con características únicas en la estructura general del embrión en desarrollo. La ciencia tiene solo la comprensión más rudimentaria de la naturaleza del modelo que ordena el desarrollo embrionario.3

Aunque el hombre no lo entiende, este «modelo que ordena» es de vital importancia en el desarrollo del individual. Células madre que toman órdenes—siguen el modelo—construyen cuerpos saludables. Las células madre que no reciben órdenes dan como resultado un monstruo. Monster es la traducción al inglés de la palabra griega teratoma, un tipo de tumor (benigno o maligno) cuyas células iniciales parecen totipotentes (o al menos multipotentes). Son como células madre, deseosas de producir una amplia variedad de tipos de células adultas (piel, hueso, músculo, cabello, dientes). Sin embargo, el tejido que generan está «todo agrupado en un bulto caótico… A diferencia de los embriones, los tumores generan tipos de células adultas de una manera irremediablemente no dirigida».4 Las células madre iniciales del teratoma carecen de un modelo, o al menos negarse a seguir uno. El resultado puede ser un monstruo maligno, a menudo letal.

Células madre embrionarias disociadas

¿Cuál es la naturaleza de este modelo de ordenación? Dicho de otra manera: ¿Qué genera las señales que le indican a una célula madre en particular que se diferencie en un glóbulo rojo a diferencia de una célula ósea? ¿Cómo una determinada célula madre sabe generar una línea de células madre que finalmente culminará en, digamos, una célula cerebral adulta?

En esta área, hay más preguntas que respuestas. Los científicos saben que hay tres tipos de señales:

1. Molecular: Se sabe que las sustancias químicas proporcionan señales a las células madre embrionarias.

2. Eléctrico: Es ampliamente reconocido que el desarrollo embrionario tiene lugar en un campo eléctrico.

3. Mecánico: las células madre embrionarias parecen responder a las tensiones estructurales proporcionadas por las células cercanas.

A principios de la década de 1990, los científicos descubrieron que podían «extraer» físicamente algunas células madre de un embrión que había creado a través de la fertilización in vitro o a través de la clonación. Estas células separadas (o «recolectadas») se denominan células madre embrionarias disociadas. En cultivo, estas células se reproducen indefinidamente, ¡y rápido! «Un pequeño frasco de células… generará una cantidad de células madre aproximadamente equivalente en peso a toda la población humana de la tierra en menos de sesenta días».5 Sin embargo, estas células madre recolectadas simplemente se reproducen; no se diferencian en tipos de células adultas cada vez más especializadas. Esto se debe a que carecen de señales. Separadas del embrión, estas células disociadas no encuentran ningún plan a seguir. Se convierten en una masa de células desorganizadas (de hecho, desorganizadas), parecidas a un teratoma.

Este hallazgo desanimó a los científicos hasta que descubrieron que podían simular (o replicar) esas señales, o al menos las químicas. ¡Guau! ¡Qué éxito de taquilla! Solo proporcione las señales correctas, y allí, en cultivo, se producen células adultas libres de enfermedades de cualquier tipo que se necesiten para lograr una cura.

Digamos que un científico «señaló» estas células madre disociadas para diferenciarse, finalmente, en células pancreáticas, que son células adultas. Una vez producidas en cantidad suficiente, estas células pancreáticas adultas podrían implantarse en una persona con mal páncreas, un diabético. El efecto, prometen los científicos, sería curativo. El páncreas eventualmente comenzaría a producir insulina normalmente.

Tal es la promesa de la investigación con células madre embrionarias. Por eso las celebridades en California la elogiaron tanto. Es por eso que la mayoría de los votantes agregaron $3 mil millones a la ya onerosa deuda de California. ¡A las empresas de biotecnología les encanta cada minuto (uh, dólar)!

En busca de un plan mejor

En pocas palabras, ¿de qué se trata la investigación con células madre embrionarias? Ciertamente, se trata de determinar qué señal produce una célula pancreática, cuál produce un glóbulo blanco, cuál una célula ósea, etc. Es una búsqueda de señales efectivas para las células madre embrionarias.

Sin embargo, mucho más fundamentalmente, es una búsqueda de un modelo. Es una búsqueda para encontrar el plan de organización que sigue el cigoto/embrión a medida que diferencia las células, las configura en sistemas y las integra en el único organismo que los científicos llaman homo sapiens. En resumen, la investigación de células madre es la búsqueda del patrón que Dios usa para «formarnos» en el útero.6 El Salmo 139: 13-16 deja en claro que Dios vio el plan de David antes de su primera división de células madre; la persona David fue el resultado de la obra de Dios «hábilmente» de acuerdo con ese plan. David escribe:

Porque tú formaste mis entrañas;
Me cubriste en el vientre de mi madre.
Te alabaré, porque soy terrible y maravillosamente hecho. . . .
Mi cuerpo no te fue oculto,
Cuando fui hecho en secreto,
Y hábilmente labrado en las partes más bajas de la tierra.
Tus ojos vieron mi sustancia, siendo aún sin forma.

Podemos estar seguros de que los científicos, si pudieran descifrar ese modelo, querrían hacerlo «mejor». Querrían crear su tipo de persona, un superhombre. Sin prestar atención alguna al Salmo 100:3, olvidan que el hombre no crea al hombre. Dios lo hace.

El próximo mes, analizaremos los desafíos científicos y las cuestiones morales que rodean la investigación con células madre embrionarias.

Glosario de términos

Célula adulta
Una célula especializada, como una célula del cerebro o del corazón. A diferencia de las células madre, una célula adulta puede producir células solo de su propio tipo. Muchos biólogos identifican alrededor de 210 tipos discretos de células adultas.

Células madre adultas
Células madre presentes en el individuo extrauterino, recuperables mediante biopsia. No debe confundirse con las células adultas.

Diferenciación celular
El proceso mediante el cual las células madre generan células muy diferentes a ellas mismas. Las células generadas se diferencian en que son más especializadas.

Clonación
Proceso de fecundación caracterizado por la ausencia de un gameto masculino (espermatozoide). El núcleo de un óvulo se extrae en el laboratorio. Luego, el núcleo de cualquier otra célula del cuerpo se «inserta» en ese óvulo. La estimulación del óvulo con una carga eléctrica crea un cigoto, que puede desarrollarse en cultivo. Se dice que el individuo producido es un clon del donante que suministró el núcleo sustituido.

Células madre embrionarias disociadas
Células madre embrionarias que se extraen de un embrión creado mediante fertilización in vitro o mediante clonación . Las células así «recolectadas» del embrión pueden nutrirse en cultivo, donde se dividen indefinidamente y rápidamente. El embrión que dona las células madre muere.

Embrión
Un individuo (humano o animal) desde el momento en que el cigoto comienza por primera vez la diferenciación celular. En el caso del ser humano, el organismo se denomina embrión hasta la octava semana después de la fertilización.

Células madre embrionarias
Células madre que son descendientes inmediatos del cigoto. En respuesta a estímulos (o señales) moleculares, eléctricos y mecánicos, estas células producen células madre más especializadas, que a su vez producen células madre aún más especializadas. El producto final es una célula adulta, como un glóbulo blanco o rojo.

Gameto femenino
Óvulo.

Fecundación
El proceso por que el gameto masculino (espermatozoide) se une con el gameto femenino (óvulo). El resultado inmediato es un nuevo individuo en la etapa de desarrollo del cigoto. La fecundación puede ser sexual, efectuada mediante coito o FIV, o asexual, efectuada mediante clonación.

Feto
En humanos, un individuo desde la novena semana después de la fecundación hasta el parto (nacimiento).

Implantación
El proceso mediante el cual el cigoto/embrión se adhiere al útero para su sustento.

Fecundación en el útero
Fertilización sexual en la que el gameto masculino (espermatozoide) se une con el gameto femenino (óvulo) en el útero. Esto es el coito, el método tradicional de fertilización.

Fecundación in vitro
Fertilización sexual en la que el gameto masculino (espermatozoide) se une con el gameto femenino (óvulo) en una placa de Petri de laboratorio. El embrión puede entonces desarrollarse en cultivo. Acrónimo: IVF.

Gameto masculino
Célula espermática.

Multipotente
Capaz de diferenciarse en (es decir, producir en última instancia) una serie de otros tipos de células , pero no para todos los tipos de células, la multipotencialidad es una característica de las células madre que están a más de una generación de distancia de las células madre originales. Tales células son más especializadas y menos capaces de generar cualquier tipo de célula. Cuanto más especializada es una célula (es decir, cuantas más generaciones se aleja de las células madre originales), menos multipotente es. También denominado pluripotente.

Preembrión
Un embrión antes de la implantación en el útero. Este término no tiene un referente biológico significativo. «Pre-embrión» implica que el organismo fertilizado, antes de adherirse al útero, no es un embrión en absoluto. Sin embargo, por definición, el cigoto se convirtió en un embrión inmediatamente después de que comenzó a dividirse. En otras palabras, un embrión es un embrión, independientemente de su estado de inserción en el útero. Antes del apego, un embrión sigue siendo un embrión, solo uno no implantado. El término preembrión implica que un cigoto/embrión no es un organismo humano hasta que se adhiere y, por lo tanto, puede destruirse. Es un término acuñado por biotécnicos con mentalidad política para darles «tiempo» para matar, una ventana de tiempo entre la fertilización y el apego. El término busca eludir la cuestión moral del asesinato.

Célula madre
Una célula que se convierte en la fuente (por lo tanto, «tronco») de otras células. Las células madre pueden producir células más especializadas, como células cerebrales o óseas. Ver totipotente y multipotente.

Teratoma
Un tipo de tumor resultante de células multipotentes (pluripotentes). Debido a que las células iniciales tienen la característica de multipotencia, son similares a las células madre. Sin embargo, las células del teratoma no siguen ningún patrón. No producen un organismo con sistemas integrados, sino una masa confusa de tejido. En estos tumores aparecen tipos de células bastante diferentes a las del tejido circundante (por ejemplo, un teratoma de ovario puede contener cabello, dientes e incluso glándulas sudoríparas). También conocido como teratomata.

Totipotente
Capaz de diferenciarse (es decir, finalmente producir) todos los demás tipos de células. La totipotencia es una característica del cigoto y de las células madre que son su progenie inmediata.

Cigoto
La célula única altamente especializada que resulta de la fertilización.

Bibliografía descriptiva

Campbell, Stuart, MD, ¡Mírame crecer! Prensa de San Martín. El Dr. Campbell fue pionero en el uso de ultrasonido. ¡Mírame crecer! presenta una ventana verdaderamente notable semana a semana en el desarrollo intrauterino embrionario y fetal humano. Estas no son las imágenes borrosas de los primeros ultrasonidos, sino imágenes en 3-D y 4-D bellamente claras y nítidas de crías en camino al parto. ¡Mírame crecer! son 112 páginas de una magnificencia imponente, un uso notable de la tecnología para mostrar la gloria de Dios.

Colson, Charles y Cameron, Nigel, eds., Human Dignity in the Biotech Century: A Christian Visión para la política pública, InterVarsity Press. Esta colección de encuestas realizadas por expertos cubre todas las facetas de la biotecnología moderna: FIV, clonación, investigación con células madre, ingeniería genética. Eric Cohen, editor de New Atlantis, reseña este libro en el número de enero de 2005 de First Things (http://www.firstthings.com/ftissues/ft0501/reviews/cohen.htm).

Condic , L. Maureen, «Los datos básicos sobre las células madre», First Things, enero de 2002, pág. 30. Este breve artículo proporciona los datos «imprescindibles» sobre la investigación con células madre. Este artículo está disponible en http://www.firstthings.com/ftissues/ft0201/articles/condic.html.

Condic, «Stem Cells and False Hopes», First Things, agosto/septiembre de 2002, pags. 20. La Sra. Condic, Profesora Asistente de Neurobiología y Anatomía en la Universidad de Utah, analiza la explotación de personas desesperadamente enfermas por parte de empresas de biotecnología. Este artículo está disponible en http://www.firstthings.com/ftissues/ft0208/opinion/condic.html.

Saunders, Jr., William L., «Embryology: Inconvenient Facts», First Things , diciembre de 2004, pág. 15. Saunders, Senior Fellow y Director del Center for Human Life and Bioethics, presenta argumentos autorizados sobre la naturaleza del cigoto y el embrión, y muestra cómo los biotécnicos modernos ocultan el significado detrás de los sofismas verbales. Este artículo está disponible en http://www.firstthings.com/ftissues/ft0412/opinion/saunders.htm

National Catholic Bioethics Quarterly. Esta gran revista (cada número tiene más de 200 páginas) es publicada por el Centro Católico Nacional de Bioética en Boston. Debido al obvio enfoque católico, los miembros de la iglesia de Dios encontrarán muchos artículos fuera de lugar, sin embargo, esta revista sigue siendo una de las mejores fuentes individuales de información razonada sobre los temas de bioética y biotecnología. Algunos artículos son bastante técnicos. Para obtener más información, escriba a National Catholic Bioethics Quarterly, PO Box 3000, Denville, NJ 07834-9772 ($48/año).

Notas finales

1 Saunders, Jr., William L, «Embriología: hechos inconvenientes», First Things, diciembre de 2004, p. 15.
2 Después de mediados de la década de 1980, los biotécnicos hablaron de un preembrión como un organismo antes de adherirse al útero.
La implicación es que el preembrión no es humano; el embrión humano implantado. Este concepto falso será discutido con más detalle en la Parte Dos. Baste decir que realmente no existe tal cosa como un preembrión. Un embrión es un embrión. Una sola es un embrión en todos los sentidos de la definición. Simplemente no está unida.
3 Condic, Maureen, «The Basics about Stem Cells», First Things, enero de 2002, pág. 30.
4 Ibíd. .
5 Ibíd.
6 Véase Salmo 119:73.