Cultivo de células madre en el laboratorio
Cultivo de células madre en el laboratorio - ARCHIVO
CÉLULAS MADRE

Muchos de los ‘avances’ logrados con las células madre podrían no tener una utilidad real

Las células madre aisladas en una placa de laboratorio no se comportan como lo hacen cuando se encuentran en el organismo original

MADRIDActualizado:

Las células madre tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo, por lo que pueden ser empleadas para crear tejidos y órganos sanos con los que reemplazar a aquellos deteriorados por una lesión o enfermedad o, simplemente, por el paso de los años. Tal es así que las terapias con células madre podrían suponer el futuro de la medicina regenerativa, cuando no de la medicina en general. De hecho, a día de hoy ya se han logrado crear distintos ‘organoides’ a partir de células madre humanas, caso entre otros de ‘mini-retinas’ o ‘mini-estómagos’. Pero cuidado: la inmensa mayoría de estos estudios han sido realizados con cultivos celulares, no en seres vivos. Un aspecto a tener muy en cuenta dado que, como muestra un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Stanford (EE.UU.), las células madre que se cultivan en una placa de laboratorio –‘in vitro’– y que, por tanto, están ‘aisladas’, no se comportan igual que las que forman parte de un ‘todo’, es decir, de un organismo vivo –‘in vivo’–. En consecuencia, es posible que los resultados logrados en muchos de estos estudios no reproduzcan lo que sucede realmente en el organismo y, por tanto, puedan no llegar nunca a aplicarse en la práctica clínica.

Como explica Thomas Rando, co-autor de esta investigación publicada en la revista «Cell Reports», «las células en un animal difieren de forma muy clara de las que son extraídas para su estudio. Así, es probable que algunas de estas diferencias notables sesguen nuestra visión de lo que implica el estado inactivo o de ‘quiescencia’ para muchos tipos de células madre adultas. Los investigadores tendremos que reflexionar sobre cómo perfilar las células madre de una manera que refleje con precisión lo que ocurre en su estado natural, esto es, en el organismo».

Diferencias en el ARN

La mayoría de estudios para evaluar la expresión génica de las células madre se han llevado a cabo con células extraídas de un animal y purificadas por medio de una técnica denominada ‘clasificación de células activadas por fluorescencia’ (FACS). Así, y una vez aisladas y purificadas, los investigadores han podido estudiar su funcionalidad, biología y expresión génica –a través del análisis de su ARN.

Sin embargo, los autores de la nueva investigación han ido un paso más allá: han diseñado una técnica que permite etiquetar las moléculas de ARN justo en el momento en que son producidas por las células madre, en este caso del músculo de un ratón vivo. En consecuencia, los investigadores pueden extraer rápidamente este ARN para su estudio, sin tener que esperar las horas y más horas que requiere el aislamiento de las células madre del animal. Y lo que es más importante, la técnica permite diferenciar los patrones de expresión génica in vivo de los que se observan en las células madre aisladas en cultivos celulares.

Las células en un animal difieren de forma muy clara de las que son extraídas para su estudio

Pero, ¿hay tanta diferencia entre los ARN extraídos rápidamente de una célula madre de un animal vivo y los ARN producidos por una célula madre cultivada en el laboratorio? Pues parece que sí. Los autores vieron que una gran parte del ARN transcrito por las células madre del músculo en el animal vivo es, por una parte, degradado antes de que se traduzca en una proteína y, por otra, traducido en proteínas que son rápidamente destruidas –lo que parece una pérdida de energía sin ningún sentido.

Como indica Thomas Rando, «tradicionalmente, siempre hemos pensado en la quiescencia como un estado durmiente. Pero nuestro trabajo muestra que la realidad es muy diferente. No solo hemos perdido transcripciones que están presentes in vivo, sino que nos desconcierta por qué un gran número de transcripciones que se producen in vivo no llegan a convertirse en proteínas. Es posible que esta sea una vía para que las células estén preparadas para experimentar una rápida transformación, ya sea bloqueando la degradación de ARN o de proteínas o iniciando rápidamente la traducción de las transcripciones de ARN ya existentes en proteínas».

Es más; mientras las células madre musculares in vivo producen una gran cantidad de ARN implicado en el mantenimiento de un estado de quiescencia, en el que permanecen hasta que son requeridas para fabricar nuevas fibras musculares, las cultivadas en placas de laboratorio priorizan la producción de moléculas de ARN implicadas en el estrés celular y en la proliferación. Es decir, la misión de estos ARN no es solo diferente, sino totalmente opuesta.

¿Resultados en entredicho?

Y estas diferencias ‘in vivo’ e ‘in vitro’, ¿son exclusivas de las células madre musculares o son comunes a las de todos los órganos y tejidos? Pues la verdad es que no sabe. Pero los autores esperan que su nueva técnica de ‘etiquetado’ del ARN permita el estudio de otras células madre adultas.

Sea como fuere, el estudio sugiere que cualquier conclusión sobre la función de las células madre que derive de investigaciones con células ‘in vitro’ debe ser reconsiderada, pues la biología de estas células cambia como consecuencia de su aislamiento.

Como concluye Thomas Rando, «es absolutamente esencial saber dónde nos encontramos y que no estamos manipulando el estado que presentan estas células en vivo. La pregunta es: ¿estamos analizando un modelo correcto cuando estudiamos las células madre aisladas con la FACS? Nuestro estudio tendrá un gran impacto sobre la forma en la que piensan los investigadores a la hora de comprender las características de las células madre según existen en su estado nativo en el organismo».