Usuario:Wiki210397/Taller/Línea de Células Madre
Una línea de células madre es un grupo de células madre cultivadas in vitro y que se pueden propagar indefinidamente. Las líneas de células madre se derivan de tejidos animales o humanos y provienen de una de tres fuentes: células madre embrionarias, células madre adultas o células madre pluripotentes inducidas. Se usan comúnmente en investigación y medicina regenerativa.
Propiedades[editar]
Por definición, las células madre poseen dos propiedades: (1) pueden auto renovarse, lo que significa que pueden dividirse indefinidamente mientras permanecen en un estado indiferenciado; y (2) son pluripotentes o multipotentes, lo que significa que pueden diferenciarse para formar tipos de células especializadas. Debido a la capacidad de autorrenovación de las células madre, una línea de células madre puede cultivarse in vitro indefinidamente.
Una línea de células madre es claramente diferente de una línea celular inmortalizada, como la línea HeLa. Mientras que las células madre pueden propagarse indefinidamente en cultivo debido a sus propiedades inherentes, las células inmortalizadas normalmente no se dividirían indefinidamente, pero han adquirido esta habilidad debido a una mutación. Se pueden generar líneas celulares inmortalizadas a partir de células aisladas de tumores, o se pueden introducir mutaciones para hacer que las células sean inmortales.[1]
Una línea de células madre también es distinta de las células primarias. Las células primarias son células que han sido aisladas y luego utilizadas de inmediato. Ya que no se pueden dividir indefinidamente, las células primarias tienen un tiempo de vida promedio limitado y, por lo tanto, no se pueden cultivar durante largos períodos de tiempo in vitro. [2]
Tipos y métodos de derivación[editar]
Células madre embrionarias[editar]
Una línea de células madre embrionarias se crea a partir de células derivadas de la masa celular interna de un blastocisto, una fase temprana del embrión, previa a la implantación.[3] En humanos, la etapa del blastocisto ocurre 4-5 días después de la fertilización. Para crear una línea de células madre embrionarias, la masa celular interna se elimina del blastocisto, se separa del trofoblasto y se cultiva in vitro en una capa de células de apoyo. En la derivación 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 en el cuerpo. In vitro, las células madre embrionarias se pueden cultivar en condiciones controladas para mantenerlas en su estado pluripotente, o se pueden estimular con señales bioquímicas y físicas para diferenciarlas a diferentes tipos de células.
Células madre adultas[editar]
Las células madre adultas se encuentran en tejidos juveniles o adultos. Las células madre adultas son multipotentes: pueden generar un número limitado de tipos de células diferenciadas (a diferencia de las células madre embrionarias pluripotentes). Los tipos de células madre adultas incluyen células madre hematopoyéticas y células madre mesenquimales. Las células madre hematopoyéticas se encuentran en la médula ósea y generan todas las células del sistema inmune de 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 varios tipos de células, incluidos osteoblastos, condrocitos y adipocitos. En la medicina, las células madre adultas se utilizan principalmente en los trasplantes de médula ósea para tratar muchos cánceres de hueso y de sangre, así como algunas enfermedades autoinmunes.[4]
De los tipos de células madre adultas que se han aislados e identificados con éxito, solo las células madre mesenquimales pueden crecer exitosamente en cultivo durante largos períodos de tiempo. Otros tipos de células madre adultas, como las células madre hematopoyéticas, son difíciles de cultivar y propagar in vitro.[5] La identificación de métodos para mantener las células madre hematopoyéticas in vitro es un área activa de investigación. Por lo tanto, aunque existen líneas de células madre mesenquimales, otros tipos de células madre adultas que se cultivan in vitro se pueden clasificar mejor como células primarias.
Células madre pluripotentes inducidas[editar]
Las líneas de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) son células madre pluripotentes que se han generado a partir de células adultas / somáticas. El método de generación de iPSCs fue desarrollado por el laboratorio de Shinya Yamanaka en 2006. Su grupo demostró que la introducción de cuatro genes específicos podría inducir a las células somáticas a revertir a un estado de células madre pluripotentes.[6]
En comparación con las líneas de células madre embrionarias, las líneas iPSC también son de naturaleza pluripotente, pero se pueden derivar sin el uso de embriones humanos, un proceso que ha planteado inquietudes éticas. Además, se pueden generar líneas celulares iPSC específicas para el paciente, es decir, líneas celulares genéticamente compatibles con un individuo. Se han generado líneas iPSC específicas para el paciente con el objetivo de estudiar enfermedades[7] y para desarrollar terapias médicas específicas para el paciente.
Métodos de cultivo[editar]
Las líneas de células madre se cultivan y mantienen a temperatura y condiciones atmosféricas específicas (37 grados Celsius y 5% de CO2) en incubadoras. Las condiciones de cultivo tales como el medio de crecimiento celular y la superficie sobre la que se cultivan las células varían ampliamente dependiendo de la línea de células madre específicas. Se pueden agregar diferentes factores bioquímicos al medio para controlar el fenotipo de la célula, por ejemplo, para mantener las células madre en un estado pluripotente o para diferenciarlas a un tipo de célula específico.
Usos[editar]
Las líneas de células madre se utilizan en investigación y medicina regenerativa. Se pueden usar para estudiar la biología de células madre y el desarrollo humano temprano. En el campo de la medicina regenerativa, se ha propuesto que las células madre se usen en terapias basadas en células para reemplazar células y tejidos lesionados o enfermos. Ejemplos de condiciones que los investigadores están trabajando para desarrollar tratamientos basados en células madre incluyen enfermedades neurodegenerativas, diabetes, y lesiones de la médula espinal.
Dilemas Éticos[editar]
Existe controversia asociada con la derivación y el uso de líneas de células madre embrionarias humanas. Esta controversia se debe al hecho de que la derivación de células madre embrionarias humanas requiere la destrucción de un embrión humano previa a su implantación, cuando se encuentra en fase de blastocisto. Existe una amplia gama de puntos de vista con respecto a la consideración moral que se le debería dar a los embriones humanos en estado de blastocisto.[8][9]
Acceso a líneas de células madre embrionarias humanas[editar]
Estados Unidos de América[editar]
En los Estados Unidos, la Orden ejecutiva 13505 estableció que el dinero federal puede usarse para investigaciones en las que se utilizan líneas de células madre embrionarias humanas (hESC) aprobadas, pero no se pueden usar para derivar nuevas líneas.[10] Las Pautas de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) sobre la Investigación de Células Madre Humanas, a partir del 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] Se puede acceder en línea al Registro de células madre embrionarias humanas NIH, el cuál tiene información actualizada sobre las líneas celulares elegibles para la financiación del NIH.[12] Hay 378 líneas aprobadas desde marzo de 2017.
Los estudios han encontrado que las líneas de hESC aprobadas no se utilizan de manera uniforme en los datos de los bancos de células de los EE. UU. y las encuestas de los investigadores indican que solo una pequeña parte de las líneas de hESC disponibles se usan de forma rutinaria en la investigación. El acceso y la utilidad se citan como los dos factores principales que influyen en cuales son las líneas de hESC con las que los científicos eligen trabajar.[13]
Una encuesta de 2011 de científicos de células madre en los EE. UU. que usan líneas de hESC en su investigación encontró que el 54% de los encuestados usaron dos o menos líneas y el 75% utilizó tres o menos líneas.[14]
Otro estudio realizó un seguimiento de las solicitudes de línea celular de los repositorios más grandes de EE. UU., El National Stem Cell Bank (NSCB) y el Harvard Stem Cell Institute (HSCI, Cambridge, MA, EE. UU.), para los períodos de marzo de 1999 a diciembre de 2008 (para NSCB) y abril de 2004 a diciembre de 2008 (para HSCI).[15] Para NSCB, de las 21 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 comúnmente solicitadas.
Véase También[editar]
Referencias[editar]
- ↑ Irfan Magsood, M; M. M.; Bahrami, A. R.; Ghasroldasht, M. M. (2013). «Immortality of cell lines: Challenges and advantages of establishment». Cell Biology International 37 (10): 1038-1045. PMID 23723166. doi:10.1002/cbin.10137.
- ↑ LONZA (2018). «Primary Cells vs. Cell Lines» (en inglés).
- ↑ Thomson, JA; Itskovitz-Eldor J; Shapiro SS; Waknitz MA; Swiergiel JJ; Marshall VS; Jones JM (November 6, 1998). «Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts». Science 282 (5391): 1145-1147. PMID 9804556. doi:10.1126/science.282.5391.1145.
- ↑ http://stemcells.nih.gov/info/basics/pages/basics4.aspx. Falta el
|título=(ayuda) - ↑ Walasek, MA; van Os R; de Haan G (August 2012). «Hematopoietic stem cell expansion: challenges and opportunities». Ann N Y Acad Sci 1266: 138-150. doi:10.1111/j.1749-6632.2012.06549.x.
- ↑ Takahashi, Katzutoshi; Shinya Yamanaka (August 25, 2006). «Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors». Cell 126 (4): 663-676. PMID 16904174. doi:10.1016/j.cell.2006.07.024.
- ↑ Park, IH; Arora, N; Huo, H; Maherali, N; Ahfeldt, T; Shimamura, A; Lensch, MW; Cowan, C; Hochedlinger, K; Daley, GQ (September 5, 2008). «Disease-specific induced pluripotent stem cells». Cell 134 (5): 877-886. PMC 2633781. PMID 18691744. doi:10.1016/j.cell.2008.07.041.
- ↑ George, Robert P; Alfonso Gomez-Lobo (2005). «The Moral Status of the Human Embryo». Perspectives in Biology and Medicine 48 (2): 201-210. doi:10.1353/pbm.2005.0052.
- ↑ Cohen, Cynthia B (June 25, 2007). Renewing the Stuff of Life: Stem Cells, Ethics, and Public Policy. Oxford University Press. ISBN 9780195305241.
- ↑ «Executive Order: Removing barriers to responsible scientific research involving human stem cells». The White House. Archivado desde el original el 18 de abril de 2014.
- ↑ «National Institutes of Health Guidelines on Human Stem Cell Research». Consultado el 24 April 2014.
- ↑ «NIH Human Embryonic Stem Cell Registry». Consultado el 1 March 2017.
- ↑ Levine, Aaron D (December 2011). «Access to human embryonic stem cell lines». Nature Biotechnology 29 (12): 1079-1081. doi:10.1038/nbt.2029.
- ↑ Levine, Aaron D (December 2011). «Access to human embryonic stem cell lines». Nature Biotechnology 29 (12): 1079-1081. doi:10.1038/nbt.2029.
- ↑ Christopher, Thomas Scott; Jennifer B. McCormick; Jason Owen-Smith (August 2009). «And then there were two: use of hESC lines». Nature Biotechnology 27 (8): 696-697. PMC 3933366. doi:10.1038/nbt0809-696.