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Reprogramación celular

La reprogramación celular es la transformación de una célula especializada en otro tipo celular diferente, es decir, se alteran genéticamente células maduras para que puedan ser células madre pluripotentes​. Cuando se hace referencia a la reprogramación celular en el contexto de células pluripotentes inducidas (iPSCs) podemos distinguir un primer paso llamado desdiferenciación, donde las células alcanzan un estado pluripotente para posteriormente ser  inducidas para su diferenciación en tipos de células específicos.​

Descripción

La reprogramación celular está también asociada a la transdiferenciación celular, es decir, una célula de un linaje diferenciado que se transforma en una célula diferenciada distinta, por ejemplo, de fibroblastos a esperma sin tener que pasar primero por el proceso de desdiferenciación. Aunque teóricamente es más simple, este enfoque no es aun eficiente y está todavía en una fase de desarrollo, estando incluso en un estadío anterior a las tecnologías de iPSC. Sin embargo, tiene un gran atractivo para futuras aplicaciones en terapia celular debido a su seguridad, y por lo tanto debe ser objeto de estudio, en paralelo a las estrategias ya establecidas.​

Historia

El concepto de reprogramación celular fue establecido por John Gurdon en 1962. Gurdon junto a Shinya Yamanaka recibieron en 2012 el Premio Nobel de Medicina.

La publicación del proceso de clonación de Dolly en 1996 marcó teóricamente una gran ruptura en entender cómo dar origen a un organismo. Según los reportes un animal fue creado a partir de la mezcla de la información de una célula madura (diferenciada). Entendiendo a partir de allí que no es necesario dos organismos o células sexuales, sino que la reprogramación de una célula puede tener potencialmente la información necesaria para el desarrollo de un organismo. Con una aproximación diferente a la transferencia nuclear Yamanaka et al. simultáneamente con el Prof. J.Thomson, intentaron desarrollar iPSC activando genes que en células maduras se encuentran apagados, demostrando la transformación de fibroblastos humanos a células pluripotentes  a través de la expresión ectópica de cuatro factores de transcripción (OCT4, SOX2, KLF4 y c-Myc or OCT4, SOX2, NANOG y LIN28, respectivamente).​

Los trabajos de Gurdon en 2009 sobre reprogramación de gametos sexuales en anfibios, han mostrado desde hace más de 40 años que el procedimiento de inducir en las células características de reprogramación era completamente viable. Así, hoy en día la combinación de la reprogramación celular y el entendimiento de las células madre pluripotentes muestran que la posibilidad del remplazo celular es la vía más directa para tomar una célula diferenciada (piel, por ejemplo) y convertirla en otro tejido (riñón, por ejemplo), volteando los intereses de la biomecánica o la bioingeniería a la ingeniería molecular.​

Problemáticas

Una de las limitaciones que ha tenido el trabajo con las células madre embrionarias es su obtención, pues se requiere de un proceso de clonación que pasa por una etapa embrionaria y que parte de una fecundación natural de un ser vivo, en el que intervienen un óvulo y un espermatozoide.

En el proceso natural de reproducción celular, el óvulo fecundado tiene varias etapas de división, como el cigoto, las blastómeras y la mórula, entre otros, que finalmente conforma un racimo de células que forman una corona llamada trofoblasto, en cuyo interior se albergan las células madre embrionarias (Ver gráfica).

Estas células se empiezan a especializar y forman cada tejido del nuevo ser.

Pero al hacerlo in vitro, el proceso de clonación se hace a partir de un óvulo no fecundado. En el laboratorio se retira el núcleo del óvulo, para dejarlo vacío, y se le introduce el núcleo de una célula diferenciada o especializada que ha sido cultivada, es decir, de una célula que hace parte de algún tejido, como la piel u otro órgano. 

Cuando se ha dado este paso, se reanima y empieza el mismo proceso de división celular que llega hasta el paquete celular acogido en el trofoblasto. De allí se toman las células para cultivarlas. Con este procedimiento lo que se está clonando es el núcleo de una célula adulta o especializada, y ya no hay necesidad de utilizar un embrión. 

Pero además de darle una salida al dilema ético, la reprogramación celular hace que se disminuyan las incompatibilidades genéticas, porque cualquier persona estaría en capacidad de producir sus propias células madre embrionarias.

Con este avance se abre una alternativa científica que permitirá tratamientos con células madre en cualquier persona que los necesite. Es decir, que si antes sabíamos que en nuestra cuenta de células madre teníamos ahorros millonarios que irremediablemente se gastarían, ahora tenemos la posibilidad de mantener nuestro crédito.​