ASPECTES MÈDICS I ÈTICS DE LES CÈL.LULES MARE

J. EGOZCUE

Cell Biology, U.A.B.

Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, 1401-2001

STEM CELLS O CÈL.LULES MARE

• ‘80 s: mouse embryonic stem cells (ESC)

• ‘90s: mouse embryonic germ (EG) or primordial germ cells (PGC)

• final ‘90s: human embryonic stem cells (hESC)

• ...fetal SC, adult SC, nuclear transfer ntSC, human pluripotent hpSC or embryoid body derived EBDSC....

Cèl.lules no considerades com a SC

• Cèl.lules de cordó (ús directe)

• Cèl.lules germinals primordials (el protocol no s’ha pogut reproduir)

• Clonatge terapèutic (el clonatge no és possible avui dia; massa riscos d’anormalitat)

Propietats

• ESC (6-8 cèl.lules): Totipotents

• ESC (Blastocist): Multipotents

• Fetals: Pluripotents

• Adultes: Pluripotents. Grans possibilitats de les MPACs

Utilitat ▪ Diferenciació en qualsevol tipus

cel.lular

▪ Producció de teixits senzills

▪ Producció d’òrgans senzills (enginyeria cel.lular)

Finalitat

• Trasplantament de teixits (diabetis, medul.la espinal, Parkinson, Alzheimer, etc.)

• Creació d’òrgans senzills (bufeta urinària)

• Teràpia gènica?

Obtenció 1

• AUTOTRASPLANTAMENT (No problemes immunològics)

• Biòpsia embrionaria a 6-8 cèl.lules (insuficient?; encara arriscat; calen ART; quan el nen neix, se sap si és normal)

• SC adultes (MPACs) (mobilització)

Reproducción asistida

Fecundación in vitro

Cultivo embrionario in vitro

Diagnóstico genético preimplantacional

Día +1 Día +2 Día +3

Biopsias embrionariasMicromanipulación

Diagnóstico genético preimplantacional

Biopsias embrionariasAbertura parcial de la zona pelúcida

Diagnóstico genético preimplantacional

Disolución química/mecánica Láser

Biopsias embrionariasExtracción de blastómeros

Diagnóstico genético preimplantacional

•Células íntegras

•Células con núcleo

•Una/dos células

Obtenció 2• AL.LOTRASPLANTAMENT

(Compatibilitat, però tractament antirebuig)

• ESC obtingudes de la ICM de blastocists (molts embrions són anormals: com es determina la normalitat?; embrions creats o embrions supernumeraris?)

• Línies d’SC obtingudes de teixits fetals o adults

Procediment

• Aïllament: biòpsia embrionària, dissecció immunoquímica, etc.

• Cultiu: factors de creixement, factors de diferenciació, medis de cultiu específics, marcadors tissulars, marcadors suïcides, etc.

Problemes

• 1. La diferenciació no és unilineal, per la qual cosa hi ha una barreja de cèl.lules diferenciades en diferents tipus tissulars

• 2. Cal l’ús de marcadors d’identificació o de marcadors suïcides per tal d’eliminar les cèl.lules alienes

• 3. Hi ha cèl.lules que no es diferencien, i resten com a SC, tumorigèniques

Aplicacions i tipus cel.lular

• Diabetis: SC embrionàries. Cal enginyeria genètica.

• Parkinson: SC fetals• Infart de miocardi: SC adultes

• Cada situació té una estratègia diferent

Aplicacions i tipus cel.lular

• Hi ha la possibilitat d’emprar la pell com a bioreactor, mitjançant empelts de pell artificial amb cèl.lules del pacient modificades genèticament, p. ex., tractament de la diabetis, o de l’obesitat amb leptina

Producció de teixits

• Fins ara, s’han aconseguit resultats en el laboratori o in vivo.

• Gairebé tots els tipus d’SC s’han fet diferenciar en qualsevol altre tipus de cèl.lula

• Tots els èxits s’han obtingut en animals de laboratori

Producció d’òrgans• Es pot imaginar la producció d’òrgans

senzills mitjançant enginyeria de teixits: p. ex. polímer+múscul llis+uroteli = bufeta urinària, o polímer+múscul llis+endoteli = artèria

• Es pot imaginar la producció de, p. ex., un òrgan filtrador senzill, però costa imaginar la diferenciació d’SC en un ronyó

Teràpia gènica 1

• “Curar” mutacions és molt complicat. Pot funcionar.

• Cal analitzar en quins casos és millor la selecció d’embrions per PGD, i en quins casos cal desenvolupar estratègies de teràpia gènica (p. ex., càncer; p. ex., malalties degeneratives o d’aparició tardana?)

Teràpia gènica 2

• S’ha suggerit la possibilitat de produir un embrió, fer un diagnòstic de la malaltia al cas, modificar el gen o afegir un gen normal, i mitjançant tècniques de clonatge produir un embrió somàtic evolutiu normal. Sembla que hi ha alternatives més raonables, p. ex., la selecció d’embrions normals per PGD.

Aspectes ètics 1

• 1. Cal investigar amb SC humanes

• 2. Això vol dir que s’han de derivar línies de cèl.lules mare d’embrions humans

• 3. L’ús de línies d’SC ja existents (Bush) és insuficient

• 4. La creació de línies d’SC és complicada

Aspectes ètics 2

• Legalment, a l’estat espanyol un embrió preimplantacional no és un ésser viu (“..la vida es un devenir que se inicia con la gestación...”; TCE)

• Biològicament, no hi ha cèl.lules determinades per a produir el cos de l’embrió fins que es desenvolupa la placa embrionària

Aspectes ètics 3• La llei espanyola accepta de consuetud que

no transferible és equivalent a no viable

• Hi ha embrions no transferibles, que poden ser normals o anormals. Els embrions anormals es poden emprar en recerca de patologies. Els embrions normals no transferibles poden emprar-se per a obtenir SC

Aspectes ètics 4

• Són embrions normals no transferibles, i per això útils per a obtenir SC els següents:

• Embrions surplus que han estat exclosos del projecte reproductiu, embrions normals després d’un PGD (p. ex. sexat), i embrions de risc (p. ex., de dones grans)

Aspectes ètics 5

• També es pot considerar la possibilitat de crear embrions exclusivament per a la recerca (legal al Regne Unit), i

• La producció d’embrions somàtics amb tècniques de clonatge no té sentit ara mateix, tot i que pot ser útil en el futur

Aspectes ètics 6

• Per l’aplicació de tècniques noves a humans cal molta prudència

• Grups científics de base confessional han trasplantat mioblasts a pacients amb cardiopaties, sense cap control formal

• Aquestes pràctiques haurien de ser controlades amb tota cura