Les cèl·lules mare: aplicació a la malaltia de Huntington

TREBALL DE RECERCA

Les cèl·lules mare: aplicació a la malaltia de Huntington

Maria Navarro Sala

Dirigit per Teresa Azuaga i Ana Araceli Guarinos

Segon de Batxillerat 2INSITUT MONTSERRAT

05/11/14

Treball de Recerca Cèl·lules Mare

Novembre 2014 2 Maria Navarro Sala

Els impossibles d’avui seran possibles demà.

Konstantin Tsiolkovsky



ÍNDEX

1 Abstract .................................................................................................................... 5

2 Introducció ................................................................................................................ 6

3 Objectius ................................................................................................................... 8

3.1 Objectius de la part teòrica................................................................................ 8

3.2 Objectius de la part pràctica .............................................................................. 8

4 Part teòrica ............................................................................................................... 9

4.1 El descobriment de la cèl·lula ............................................................................ 9

4.2 La cèl·lula.......................................................................................................... 12

4.2.1 La teoria cel·lular ........................................................................................ 12

4.2.2 Característiques generals ........................................................................... 13

4.2.3 Tipus de cèl·lules......................................................................................... 13

4.3 Les cèl·lules mare ............................................................................................. 19

4.3.1 Tipus de cèl·lules mare segons el seu potencial de diferenciació .............. 20

4.3.2 Tipus de cèl·lules mare segons el seu teixit d’origen ................................. 21

4.3.3 Mètodes d’obtenció de cèl·lules mare ....................................................... 27

4.3.4 Avantatges i inconvenients dels tres tipus ................................................. 32

4.3.5 Malalties i cèl·lules mare ............................................................................ 33

4.3.6 Descobriment i història de les cèl·lules mare ............................................. 35

4.3.7 Premi Nobel de Medicina 2012 .................................................................. 42

4.3.8 L’ètica i les cèl·lules mare ........................................................................... 43

4.3.9 Teràpia Cel·lular i Medicina Regenerativa .................................................. 45

4.3.10 Bancs de sang de cordó umbilical ............................................................ 47

5 Part pràctica ............................................................................................................ 49

5.1 Visita al Laboratori de Cèl·lules Mare i Medicina Regenerativa de la

Universitat de Barcelona ............................................................................................ 49



5.1.1 Malalties Neurodegeneratives ................................................................... 55

5.1.2 El Sistema Nerviós ...................................................................................... 55

5.1.3 Les neurones ............................................................................................... 56

5.1.4 Glies o Cèl·lules Glials ................................................................................. 58

5.1.5 Nucli estriat (Striatum) ............................................................................... 58

5.1.6 Malaltia de Huntington............................................................................... 59

5.2 Diferenciació de cèl·lules mare induïdes a un tipus específic de neurones ... 64

5.3 Pràctica d’Immunofluorescència ..................................................................... 68

5.3.1 Identificació de proteïnes per saber si la diferenciació de cèl·lules mare

humanes induïdes a Medium Spiny Neurons ha sigut correcta............................. 68

5.3.2 La immunofluorescència (IF) ...................................................................... 69

5.4 Entrevista al doctor Marco Straccia ................................................................. 81

5.5 Entrevista al doctor Joan Cunill Aixelà ............................................................. 84

5.6 L’ética i les cèl·lules mare (part pràctica) ........................................................ 91

6 Conclusions generals .............................................................................................. 95

7 Agraïments .............................................................................................................. 97

8 Vocabulari científic ................................................................................................. 98

9 Bibliografia ............................................................................................................ 100

10 Annexos ................................................................................................................ 106

10.1 Annex 1: Protocol ..................................................................................... 106

10.2 Annex 2: Taules de dades de la pràctica .................................................. 108

10.3 Annex 3: Memòries del laboratori ........................................................... 113

10.4 Annex 4: Conferències a les quals he assistit ........................................... 118

10.5 Annex 5: Resum Unistem Day .................................................................. 120

10.6 Annex 6: Notícies recents del diari ........................................................... 135



1 ABSTRACT

Les cèl·lules mare són aquelles cèl·lules que encara no s’han diferenciat, és a dir,

encara no s’han especificat en un tipus de cèl·lula concret. Tenen diferents graus de

capacitat de regeneració i de diferenciació, i poden obtenir-se de diversos teixits.

Aquestes cèl·lules poden diferenciar-se en qualsevol tipus de cèl·lula del nostre cos.

La investigació de la medicina regenerativa i teràpia cel·lular dirigeix bàsicament la

seva recerca en aquest tipus de cèl·lules. En el Departament de Biologia Cel·lular,

Immunologia i Neurociències de la Facultat de Medicina de la UB estudien el potencial

de les cèl·lules mare per crear estratègies terapèutiques per la malaltia de Huntington,

en el Laboratori de Cèl·lules Mare i Medicina Regenerativa d’aquest departament

estan intentant diferenciar un tipus de cèl·lules mare en neurones. La malaltia de

Hungtington es caracteritza perquè el pacient presenta problemes psicomotors a causa

de la pèrdua d’un tipus de neurones (MSN).



2 INTRODUCCIÓ

En el moment que em vaig plantejar quin volia que fos el meu tema del Treball de

Recerca volia que complís els següents requisits: que fos un tema científic, d’actualitat,

que em permetés fer alguna pràctica en algun laboratori i que m’interessés molt.

Les cèl·lules mare és un tema que sempre m’havia cridat l’atenció perquè

contínuament apareixen notícies sobre elles als mitjans de comunicació.

“Què són aquestes cèl·lules que sembla que podran guarir tantes malalties?”, “Com és

que són cèl·lules que es poden autoregenerar?”, “Perquè poden diferenciar-se en

qualsevol tipus de cèl·lula?”, “Perquè hi ha un debat ètic sobre aquesta qüestió?”, són

preguntes que fa temps em voltaven pel cap. I quan l’any passat, a primer de

batxillerat en vam parlar a l’assignatura de Ciències del Món Contemporani, vaig

pensar que seria molt interessant aprofundir més en aquest tema.

Semblava que tot convergia per decidir el meu tema del treball de recerca.

El dia 14 de març de 2014 vaig assistir a la jornada Unistem Day (Jornada europea de

les cèl·lules mare) a la Universitat de Barcelona, aquí vaig tenir la sort de conèixer el

Doctor Josep M. Canals Coll que va tenir l’amabilitat de convidar-me a fer unes

pràctiques al seu laboratori. Va ser llavors quan vaig descobrir que aquest tema

m’apassionava, i vaig tenir clar que el meu treball de recerca havia de ser sobre les

cèl·lules mare.

Amb aquest treball volia conèixer en profunditat el món de les cèl·lules mare i les

investigacions que es duen a terme amb elles.

La metodologia emprada per a la realització d’aquest treball ha consistit en assistir a

conferències, consultar llibres, documentals i sobretot webs. He fet una pràctica en un

laboratori de l’Hospital Clínic de Barcelona i també dues entrevistes. Per fer el capítol

de la ètica de les cèl·lules mare i la clonació m’he basat en un qüestionari anònim i les

seves conclusions.

L’estructura del meu treball consta de dos apartats ben diferenciats:



Una part teòrica on desenvolupo tots els aspectes generals de les cèl·lules mare:

conceptes, història, descobriment, avantatges i inconvenients del seu ús...

Una part pràctica que inclou: les pràctiques fetes al laboratori, l’explicació de com

funciona un laboratori i dues entrevistes.

També hi trobareu un recull d’annexos, bibliografia, conclusions...

Les paraules amb (*), estan incloses en el vocabulari científic.



3 OBJECTIUS

3.1 Objectius de la part teòrica

- Conèixer la teoria bàsica de les cèl·lules mare: (Què són? Quin és el seu origen i

desenvolupament? Quins tipus hi ha? Quins són els mètodes d’obtenció? Quina

utilitat tenen?)

- Estudiar l’ús de cèl·lules mare en la medicina regenerativa.

- Conèixer quins avantatges i inconvenients té cada tipus de cèl·lula mare.

- Saber quines aplicacions clíniques actuals hi ha de les cèl·lules mare.

- Aprendre els processos que es fan servir en la teràpia cel·lular.

3.2 Objectius de la part pràctica

- Fer un estudi dels aspectes ètics en l’experimentació amb cèl·lules mare a partir

d’un qüestionari contestat per una població heterogènia i amb ideologies i nivells

de coneixement diversos, de diferents edats, així com a professionals i no

professionals.

- Conèixer el món de la investigació en un laboratori.

- Presentar les línies d’investigació que es duen a terme en el Laboratori de Cèl·lules

Mare i Medicina Regenerativa del Departament de Biologia Cel·lular, Immunologia

i Neurociències de la Facultat de Medicina a la Universitat de Barcelona.

- Conèixer una de les investigacions que s’estan portant a terme actualment amb

cèl·lules mare al Laboratori de Cèl·lules Mare i Medicina Regenerativa del

Departament de Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències de la Facultat de

Medicina a la Universitat de Barcelona. Saber en què consisteix els projecte i quina

és la malaltia que s’està intentant curar.

- Fer una pràctica guiada per conèixer com és l’activitat diària dels investigadors.



4 PART TEÒRICA

4.1 El descobriment de la cèl·lula

L’any 1665 el científic anglès Robert Hooke (1635-1703) va fer el primer descobriment

relacionat amb la cèl·lula gràcies a un microscopi de 50 augments construït per ell

mateix. Publicà les seves observacions en una obra anomenada “Micrographia”, on va

descriure amb detall que els teixits suberitzats del suro estaven constituïts per cel·les

petites semblants a un rusc d’abelles i va establir el terme “cèl·lules” que ve del llatí

“cellulae” que vol dir petites cel·les.

Més endavant es va saber que les cèl·lules del suro que va descobrir Hooke no són

cèl·lules completes sinó només les parets de cel·lulosa de les cèl·lules vegetals mortes

amb l’interior ple d’aire. Hooke va arribar a veure cèl·lules completes en altres teixits,

però no va donar importància a la substància de l’interior de les cèl·lules,

possiblement a causa dels pocs augments que tenia el seu microscopi i que li impedia

veure estructures més petites.

4.1. Cèl·lules de de suro vistes amb el microscopi de Robert Hooke, Micrographia, 1665.

L’holandès Van Leeuwenhoek, un comerciant ric, tractant de fils i naturalista,

contemporani de Hooke, va perfeccionar les lents d’augment i va construir microscopis

senzills de 200 augments. Va tenir una gran popularitat entre científics de l’època ja

que el 1675 va veure per primer cop protozous i rotífers mentre observava aigua i

fluids interns dels animals. També va poder veure llevats, espermatozoides, glòbuls

vermells i fins i tot, bacteris.



Durant el segle XVIII gairebé no van haver-hi avenços en citologia ja que les

aberracions cromàtiques i esfèriques de les lents no permetien millorar la qualitat de

l’observació dels primers microscopis. Això, i el fet que les cèl·lules dels teixits animals

generalment no tenen parets gruixudes, van contribuir que no poguessin veure que

aquests teixits també estaven constituïts per cèl·lules.

Durant el segle XIX gràcies a les correccions de les aberracions òptiques i a la millora de

les tècniques de preparació microscòpica es va poder avançar en l’estudi de les

cèl·lules amb més detall i observar-ne les diferents estructures de l’interior.

A finals del segle XVIII un metge francès anomenat Xavier Bichat va donar la primera

definició de teixit, descrivint-ho com a grup de cèl·lules d’un organisme que tenen la

mateixa funció.

A la dècada de 1830 el zoòleg alemany Schwann i el botànic alemany Schleiden van

estudiar a fons l’estructura microscòpica d’animals i plantes. Més endavant van

establir els dos primers principis de la Teoria cel·lular.

El 1831 Brown va descobrir a les cèl·lules vegetals un corpuscle anomenat nucli.

El 1839 Schwann va establir el paral·lelisme entre els teixits animals i vegetals

observant que el teixit cartilaginós estava constituït per cèl·lules separades per una

abundant matèria extracel·lular. Es va adonar que en una cèl·lula no només és

important l’estructura sinó també el seu funcionament i va anomenar-ho

metabolisme.

Més tard un metge alemany anomenat Virchow que estava interessat en l’especificitat

cel·lular de cada malaltia va explicar el tercer principi de la teoria cel·lular.

Cap el 1876 un biòleg alemany anomenat August Weismann va arribar a la conclusió

que en un organisme pluricel·lular l’herència té lloc gràcies a les cèl·lules germinals

com els gàmetes. Aquest descobriment és bressol del futur concepte modern de

l’herència biològica i que donarà fruit al quart principi de la teoria.

Aquesta teoria cel·lular va ser discutida durant el segle XIX, però Pasteur va donar

l’aprovació definitiva amb la comprovació prèvia dels seus descobriments.

http://es.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Virchow



Va ser Santiago Ramón i Cajal qui va unir tots els teixits del cos a la teoria cel·lular, ja

que va demostrar que el teixit nerviós estava format per cèl·lules.

En els anys posteriors es van anar descobrint els diferents orgànuls que constitueixen

les cèl·lules com: el mitocondris, el reticle endoplasmàtic, l’aparell de Golgi o els

cromosomes.

El 1892 es va publicar la primera obra on es recopilaven tots els conceptes coneguts

fins el moment sobre la cèl·lula. Aquesta obra es considerada el inici de la citologia (del

grec “kytos”, cèl·lula, i “logos”, estudi) com a ciència.

Molts d’aquests descobriments es van fer o van ser ampliats a gràcies a la invenció del

microscopi electrònic a partir de l’any 1934. Ja que els microscopis òptics tenen

limitacions físiques que no permeten aconseguir més de 1.500 augments.



4.2 La cèl·lula

4.2.1 La teoria cel·lular

Gràcies a la Teoria cel·lular que van anunciar molts biòlegs i metges ara podem saber

quins són els quatre grans principis. Al segle XIX Matthias J.Schleiden i Theodor

Schwann van enunciar aquests dos postulats:

- Tots els éssers vius estan constituïts per una o més cèl·lules, és a dir, la cèl·lula

és la unitat morfològica de tots els éssers vius, des dels més simples fins als

éssers pluricel·lulars superiors més complexos.

- La cèl·lula és capaç de dur a terme tots els processos metabòlics necessaris per

mantenir-se ella amb vida, és a dir, la cèl·lula és la unitat fisiològica dels

organismes.

El 1855 Virchow va enunciar un tercer principi sobre l’origen de les cèl·lules:

- Les cèl·lules tan sols poden sorgir a partir d’unes d’altres d’existents, idea que

en llatí és: “Omnis cellula ex cellula” que significa que tota cèl·lula prové d’una

altra cèl·lula

En els anys posteriors, es va veure la importància de l’interior de la cèl·lula observant la

membrana plasmàtica, el citoplasma i el nucli. També es va descobrir la divisió directa

o amitosi, en la qual el nucli es divideix per estrangulació, i la divisió indirecta o mitosi

en el qual el nucli passa diverses transformacions. Llavors va ser quan es va observar

que durant aquestes divisions es formaven uns filaments nuclears que van ser

anomenats cromosomes.

El 1902, Sutton i Boveri van proposar que la informació biològica resideix en els

cromosomes de la cèl·lula, i amb els coneixements actuals de genètica s’afegeix aquest

quart principi a la teoria cel·lular:

- La cèl·lula conté tota la informació sobre la síntesi de la seva estructura i el

control del seu funcionament, i és capaç de transmetre-la als seus descendents,

és a dir, la cèl·lula és la unitat genètica autònoma dels éssers vius.



Entenem per tant, que una cèl·lula és la unitat morfològica, fisiològica i genètica de

tots els éssers vius. A més, té la capacitat de fer tres funcions vitals: nutrició, relació i

reproducció.

4.2.2 Característiques generals

La cèl·lula és una estructura constituïda per tres elements bàsics:

- Membrana plasmàtica: està constituïda bàsicament per una bicapa lipídica

semipermeable on hi ha adherides diferents proteïnes que tenen la funció de

receptors de membrana, és a dir, permeten l’entrada i la sortida de substàncies

no lipídiques.

- Citoplasma: inclou el medi intern líquid o citosol i els orgànuls cel·lulars.

- Material genètic (DNA): està constituït per molècules filamentoses de ADN.

Les cèl·lules presenten una gran variabilitat de formes i, fins i tot, n’hi ha que no

presenten una forma fixa. Per tant, diem que no hi ha un prototipus de forma cel·lular,

però si que sabem segur que la seva forma està relacionada amb la funció que

exerceixen.

La durada de la vida de les cèl·lules és molt variable. Hi ha cèl·lules que tan sols duren

unes vuit hores i després es divideixen per formar-ne altres de noves, com per exemple

les cèl·lules de l’epiteli intestinal, i cèl·lules que duren tota la vida de l’individu com per

exemple les neurones i les cèl·lules del teixit muscular estriat que han perdut la

capacitat de reproducció, en aquest cas només es podrà regenerar el teixit amb

cèl·lules mare.

4.2.3 Tipus de cèl·lules

4.2.3.1 Cèl·lules procariotes i eucariotes

Els organismes procariotes són sempre unicel·lulars (formats per una sola cèl·lula),

tenen una coberta gruixuda per fora la membrana plasmàtica anomenada paret

bacteriana. Són cèl·lules procariotes senzilles i només tenen ribosomes i inclusions en



el citoplasma, el seu material genètic està constituït per una sola fibra d’ADN i es troba

en el nucleoide

Un exemple d’organismes procariotes són els bacteris, la resta d’éssers vius són

eucariotes.

4.2. Cèl·lula procariota imaginària.

Els organismes eucariotes són molt complexos, poden ser unicel·lulars i pluricel·lulars

(formats per moltes cèl·lules).

- Tenen una membrana plasmàtica que pot tenir a sobre una membrana de

secreció.

- Té estructures mancades de membrana en el citoplasma: ribosomes,

centrosomes i citosquelet.

- També presenta un sistema endomembranós on s’hi distingeixen el reticle

endoplasmàtic, l’aparell de Golgi, els vacúols i els lisosomes.

- Podem trobar orgànuls transductors d’energia com els mitocondris i els

cloroplasts.

- El nucli té una doble coberta membranosa anomenada embolcall nuclear on

trobem el material genètic en forma de cromatina.

Els organismes eucariotes poden constituir organismes animals o vegetals, i per això

podem parlar de cèl·lules animals o vegetals.

La cèl·lula animal té matriu extracel·lular, vacúols petits, el nucli al centre de la cèl·lula i

un diplosoma format per dos centríols. En canvi la cèl·lula vegetal té una paret de

secreció gruixuda de cel·lulosa, un vacúol gran que desplaça el nucli cap a un costat i la

presència de plasts, com els cloroplasts, on es duu a terme la fotosíntesi.



4.3. Cèl·lula Animal imaginària.

4.4. Cèl·lula Vegetal imaginària.

4.2.3.2 Divisió cel·lular

Totes les cèl·lules, després d’un temps més o menys llarg, es reprodueixen, és a dir,

donen lloc a noves cèl·lules, o moren. En els dos casos la cèl·lula inicial deixa d’existir.

En el cos humà tenim unes 1013 cèl·lules, part d’elles es generen cada segon per

mantenir l’equilibri amb les que moren.

En la vida cel·lular es poden distingir quatre etapes: naixement, creixement,

diferenciació i reproducció o mort durant les quals no es mantenen els mateixos

orgànuls, sinó que aquests es renoven constantment.

El ritme de reproducció cel·lular depèn fonamentalment del tipus de cèl·lula. S’ha

observat però, que la divisió cel·lular és per:

- Augment de citoplasma, el nucli és insuficient per controlar un citoplasma tan

gran.

- Augment de la mida total de la cèl·lula, la relació entre la superfície i el volum

és massa petita.

- Contacte amb una superfície externa.

- Determinades substàncies químiques en el medi anomenades factors de

creixement com per exemple hormones i també agents mitògens, que són

factors que actuen en el cicle cel·lular estimulant la divisió cel·lular.



Si les cèl·lules es divideixen sense control, es produeix un tumor. Si les cèl·lules es

mantenen al seu lloc, diem que és un tumor benigne. Si en canvi, envaeixen els teixits i

òrgans del voltant n’alteren el funcionament, diem que és un tumor maligne o càncer.

En els organismes eucariotes pluricel·lulars es poden distingir dos tipus de cèl·lules: les

diploides o somàtiques, que són les que tenen dos exemplars de cada tipus de

cromosoma i constitueixen l’estructura del cos. I les cèl·lules haploides o cèl·lules

reproductores (òvuls i espermatozoides) que són les que tenen un sol exemplar de

cada tipus de cromosoma i són les que serveixen per generar nous individus.

A partir d’aquests dos tipus de cèl·lules, es distingeixen dos tipus de divisió cel·lular:

- La divisió generadora de cèl·lules amb el mateix nombre de cromosomes que la

cèl·lula mare, en les quals hi ha un procés de divisió anomenat mitosi. A causa

d’ aquest procés en els organismes pluricel·lulars, totes les cèl·lules somàtiques

tenen la mateixa dotació cromosòmica que el zigot. L’existència en aquests

éssers de cèl·lules tan especialitzades i amb funcions tan diverses, no és deguda

a diferències en l’ADN que contenen, sinó en el fet que, durant el

desenvolupament embrionari, en unes s’han expressat uns gens específics i en

d’altres uns altres gens, és a dir, a l’anomenada diferenciació cel·lular.

- I la divisió generadora de cèl·lules amb la meitat de cromosomes que la seva

mare, anomenat meiosi. Si no es produís la meiosi, els gàmetes (cèl·lules

haploides) tindrien el mateix nombre de cromosomes que les cèl·lules

somàtiques, i, després de cada fecundació, la cèl·lula resultant (zigot) tindria el

doble de cromosomes. La repetició, generació rere generació, d’aquesta

duplicació augmentaria indefinidament el nombre de cromosomes.

Per entendre els processos de divisió i diferenciació de les cèl·lules mare és molt

important que entenguem bé com funciona el desenvolupament embrionari.

4.2.3.3 Desenvolupament embrionari

El desenvolupament embrionari és el conjunt de divisions i diferenciacions cel·lulars

que converteixen el zigot en un ésser capacitat per a viure lliurement i per ell mateix.



Perquè hi pugui haver un desenvolupament embrionari, primer cal que es produeixi la

gametogènesi la fecundació:

- La gametogènesi és al formació dels dos tipus de gàmetes: els òvuls i els

espermatozoides. Es duu a terme a partir de cèl·lules somàtiques germinatives

(cèl·lules diploides) que segueixen un procés de diferenciació per meiosi i

donen lloc a gàmetes (cèl·lules sexuals haploides).

- La fecundació, és la unió entre espermatozoide i òvul. Es produeix a l’interior

de les trompes de Fal·lopi. Si en el moment que els espermatozoides estan a les

trompes de Fal·lopi troben un òvul, aquests l’envolten fins que un d’ells

aconsegueix entrar-hi. Una vegada l’òvul ha estat fecundat, baixa fins a l’úter i

s’adhereix a les seves parets. Allà farà el procés de gestació (9 mesos) on es

desenvoluparà, es dividirà en moltes cèl·lules fins formar l’embrió i després el

naixement.

En el desenvolupament embrionari s’hi poden diferenciar tres fases principals:

1- Segmentació: és el procés de multiplicació del zigot. En els tres dies després de

la fecundació, l’embrió s’anomena mòrula, ja té vuit cèl·lules i ha descendit tota

la trompa de Fal·lopi. Al cinquè dia com que hi ha més cèl·lules en divisió a la

perifèria que al centre, apareix una cavitat interna anomenada blastocel.

Aquesta massa de cèl·lules es denomina blàstula (cèl·lules de la massa interna) i

la capa de cèl·lules (blastòmers) que envolta el blastocel és el blastoderma. Tot

el conjunt és anomenat blastocist. Aquí trobem cèl·lules mare amb molta

potència de diferenciació de les quals en parlaré més endavant.

2- Gastrulació: és el procés del desenvolupament embrionari que condueix a la

formació de la gàstrula, que és la primera estructura on podem observar la

primera diferenciació cel·lular. Per tant, es poden veure tres tipus de cèl·lules

embrionàries diferents. Cadascun d’aquests tres tipus de cèl·lules formarà una

capa o full embrionari. La capa que donarà lloc a la superfície externa de

l’animal s’anomena ectoderma, la que donarà lloc a la superfície de les parets

de l’aparell digestiu s’anomena endoderma, i la que donarà lloc als teixits i els

òrgans intermedis s’anomena mesoderma.



3- Organogènesi: és l’última fase del desenvolupament embrionari. En aquesta

fase les cèl·lules i els teixits presenten unes transformacions encaminades a la

formació de futurs òrgans.

4.5. Esquema d’un desenvolupament embrionari.



4.3 Les cèl·lules mare

Les Cèl·lules Mare també anomenades Troncals i en anglès Stem Cells, són unes

cèl·lules indiferenciades, és a dir, que encara no s’han diferenciat en un tipus de

cèl·lula concreta com podria ser una cèl·lula de la pell o una neurona.

Són cèl·lules molt primitives que tenen les següents característiques:

- Tenen la capacitat o potencialitat de diferenciar-se en altres tipus de cèl·lules.

Aquesta capacitat de voler diferenciar-se és difícil de controlar a nivell de

laboratori, ja que si fem alguna petita modificació com, per exemple, en els

factors de creixement al cultiu, aquestes cèl·lules mare és diferenciaran

ràpidament en un tipus de cèl·lula concreta.

- S’autorenoven, és a dir, que la cèl·lula es divideix en dos cèl·lules filles que

entre elles són diferents. Una cèl·lula és igual que la seva mare i l’altra cèl·lula

filla és diferent i pot convertir-se en qualsevol línea cel·lular del nostre cos, és a

dir, en cèl·lules especialitzades. La població de cèl·lules mare present en un

teixit permet la regeneració o reparació d’aquest teixit quan sofreix un dany.

- Poden colonitzar, integrar-se i originar nous teixits. Això a vegades és un

problema ja que si s’ha produït algun canvi o no s’han adaptat bé poden

colonitzar altres teixits i produir un tumor, ja que desenvolupen un creixement

descontrolat.

4.6. Esquema cèl·lula mare.



4.3.1 Tipus de cèl·lules mare segons el seu potencial de diferenciació

Les Cèl·lules Mare es diferencien pel seu origen d’obtenció i pel grau de capacitat de

diferenciar-se en altres cèl·lules.

Es classifiquen de major a menor grau de capacitat:

-Totipotents:

Són cèl·lules que poden donar lloc a tot tipus de cèl·lules de l’organisme i, fins i tot, en

cèl·lules placentàries. Només les trobem al zigot o a l’òvul fecundat i en els primers

estats de formació de l’embrió fins que ho denominem mòrula.

-Pluripotents:

Són cèl·lules que poden diferenciar-se en tots els tipus cel·lulars de l’organisme menys

en cèl·lules placentàries. Poden donar lloc a les cèl·lules dels diferents capes

embrionàries anomenades ectoderma, mesoderma i endoderma. Aquestes capes

produeixen uns teixits i òrgans determinats.

-Multipotents:

Són cèl·lules que poden donar lloc a diferents tipus cel·lulars, però normalment d’una

única capa embrionària. Per exemple les cèl·lules sanguínies o hematopoètiques

poden donar molts tipus cel·lulars, però específicament originaran tots els tipus

cel·lulars que té la sang.

-Unipotents:

Són les cèl·lules que només es diferencien en un sol tipus de cèl·lula o teixit. La

diferència amb les cèl·lules somàtiques és que les unipotents poden autorenovar-se.



4.3.2 Tipus de cèl·lules mare segons el seu teixit d’origen

També es classifiquen pel seu origen d’obtenció, és a dir, del teixit d’on es poden

obtenir, poden procedir d’un embrió o d’un organisme adult:

4.3.2.1 Cèl·lules embrionàries (Embrionic stem o EScells)

Les cèl·lules mare embrionàries s’obtenen d’embrions sobrants de la reproducció ‘in

vitro’ en les clíniques de reproducció humanes. Encara que en teoria es factible aïllar-

les sense fer malbé l’embrió, el seu ús planteja molts problemes ètics i legals i per això

només s’utilitzen en investigació. Per altra banda la possibilitat de crear cèl·lules

embrionàries a partir de cèl·lules mare adultes obre noves expectatives al treball de les

cèl·lules mare embrionàries.

4.7. Cèl·lules mare embrionàries de la massa interna.

Les cèl·lules mare embrionàries van ser cultivades per primera vegada a partir

d’embrions de ratolí al 1981. Poden proliferar-se de forma indefinida en cultiu i

desenvolupar-se en tots els tipus cel·lulars diferents presents en els teixits i òrgans

adults (totipotents). Han sigut molt importants ja que es va descobrir que podien

alterar gens en els ratolins. A més proporcionen un sistema model pels estudis

moleculars i cel·lulars associats amb la diferenciació cel·lular embrionària. El 1998 dos

grups d’investigadors van aconseguir aïllar cèl·lules mare a partir d’embrions humans

amb la possibilitat d’utilitzar aquestes cèl·lules en teràpies d’ús clínic.



També van veure que les cèl·lules mare embrionàries poden ser dirigides per

diferenciar-se en vies específiques mitjançant factors de creixement apropiats o

molècules petites al mig del cultiu. Així podem derivar una població de tipus cel·lulars

específics com cèl·lules cardíaques o nervioses per teràpies de trasplantament. Per

exemple, s’han desenvolupat mètodes per dirigir la diferenciació de cèl·lules mare tant

de ratolí com d’ésser humà en cèl·lules del miocardi que s’han utilitzat per reparar

lesions cardíaques degudes a un infart. S’ha avançat en el control de la diferenciació

de les cèl·lules mare embrionàries en neurones utilitzades en trasplantaments

terapèutics en models de ratolins amb Parkinson i lesions de medul·la espinal o

cèl·lules pancreàtiques productores d’insulina aplicades al tractament de la diabetis.

Actualment gran part de les investigacions es centren en el desenvolupament de

protocols dirigits per promoure la diferenciació de cèl·lules mare embrionàries en vies

específiques aconseguint així poblacions de cèl·lules diferenciades que poden utilitzar-

se en trasplantaments per diferents malalties.

4.3.2.2 Cèl·lules mare adultes (Adult stem cells)

Les cèl·lules mare adultes s’obtenen dels diferents teixits. S’han aïllat més de 20 tipus

diferents de cèl·lules mare adultes com les de la medul·la òssia, la sang perifèrica, la

pell, el cervell, el cor, el pulmó, el pàncrees, el cartílag, el múscul esquelètic, el teixit

adipós, la retina, la còrnia,... També s’han aïllat de la placenta, el líquid amniòtic i

sobretot del cordó umbilical.

Les aplicacions clíniques de teràpia cel·lular amb aquestes cèl·lules mare són en

l’actualitat escasses i, en qualsevol cas, limitades a la realització d’assajos clínics i

estudis d’investigació.



4.8. Cèl·lules mare adultes.

4.3.2.3 Cèl·lules mare induïdes (IPS)

Les cèl·lules mare induïdes s’obtenen modificant genèticament cèl·lules diferenciades

de teixits adults. És a dir, que a partir de cèl·lules somàtiques dels pacients podem

diferenciar-les mitjançant la introducció de quatre gens i convertir-les en IPS, ja que

són revertides a un estat indiferenciat i proliferatiu semblant a les cèl·lules mare

embrionàries.

Cal tenir en compte que aquesta última classificació es basa en l’origen d’aquestes

cèl·lules i no pas en la seva potencialitat, de manera que trobarem dins el grup de les

cèl·lules mare embrionàries diferents tipus de potencialitat, i en el cas de les cèl·lules

adultes també.



4.9. Esquema cèl·lules mare IPS.

4.10. Cèl·lules mare IPS.



4.3.2.4 Cèl·lules mare hematopoètiques i les aplicacions clíniques

També es poden trobar cèl·lules mare adultes a la sang, què són anomenades cèl·lules

mare hematopoètiques. Una cèl·lula mare hematopoètica es divideix per produir més

cèl·lules mare i cèl·lules precursores que proliferen i es diferencien en els tipus de

cèl·lules sanguínies madures que detectem a la circulació.

Una de les aplicacions clíniques ben establerta de les cèl·lules mare adultes és el

transplantament de cèl·lules mare hematopoètiques o transplantament de medul·la

òssia, que és molt important en el tractament d’una gran diversitat de càncers com la

Leucèmia o els Limfomes. La majoria dels càncers són tractats amb quimioteràpia que

mata cèl·lules que es divideixen ràpidament, danyant el seu ADN o inhibint la seva

replicació. La quimioteràpia no actua de forma selectiva contra les cèl·lules canceroses,

sinó que ho fa també en els teixits sans que depenen de la seva contínua renovació per

acció de les cèl·lules mare com la sang, la pell, el pèl,... Les cèl·lules mare

hematopoètiques es divideixen molt ràpid en el cos, per això els efectes tòxics de la

quimioteràpia sobre aquestes cèl·lules fan que es limiti la eficàcia de la quimioteràpia

en el tractament del càncer; és a dir, que al aplicar la quimioteràpia a un pacient li

maten les cèl·lules canceroses però també les bones i per tan s’estan aplicant greus

quantitats tòxiques que ataquen al sistema hematopoètic, per això desprès és fa un

transplantament de cèl·lules mare hematopoètiques noves que poden provenir d’un

donant de sang del cordó umbilical, de trasplantament de medul·la òssia o de sang

perifèrica. Aquestes cèl·lules noves ajudaran a la restauració del sistema

hematopoètic. Per exemple, si es transfereixen algunes cèl·lules mare hemato-

poètiques a un ratolí perquè les seves cèl·lules mare han estat destruïdes per exposició

a radiació, es possible tornar a poblar tot el ratolí amb noves cèl·lules sanguínies i així

evitar que mori per anèmia o una infecció. Això és el que es fa als humans quan

pateixen Leucèmia, s’injecten cèl·lules mare o es fa un transplantament de la medul·la

òssia.

El trasplantament de cèl·lules mare hematopoètiques proporciona una possibilitat

d’evitar aquests tòxics i per tan permet fer ús de dosis més altes de quimioteràpia per

tractar el càncer del pacient d’una forma més efectiva. En alguns casos, les cèl·lules

mare s’obtenen abans de fer la quimioteràpia, s’emmagatzemen i després són



retornades al pacient un cop ja s’ha fet la quimioteràpia. Però això conté alguns riscos

ja que s’ha d’assegurar bé que les cèl·lules no estiguin contaminades amb altres

cèl·lules canceroses.

També han trobat una aplicació clínica amb les cèl·lules mare adultes epitelials en

forma de trasplantaments de pell que es fan servir amb pacients amb cremades.

Primer cultiven aquestes cèl·lules de la pell epidèrmica per formar una capa epitelial i

després la transfereixen al pacient.

Algunes d’aquestes aplicacions clíniques de les cèl·lules mare adultes estan limitades

per les dificultats d’aïllar i cultivar aquestes poblacions de cèl·lules mare.



4.3.3 Mètodes d’obtenció de cèl·lules mare

Per saber d’on obtenim les cèl·lules mare embrionàries i adultes, és necessari conèixer

primer els processos anteriors que han fet les cèl·lules per produir aquest tipus de

cèl·lules mare. Per tant cal saber com es produeix el desenvolupament embrionari. En

aquest es distingeixen tres fases:

1- Divisió cel·lular:

Es produeix una divisió cel·lular anomenada meiosi, que només la fan les cèl·lules mare

(progenitors) de les cèl·lules sexuals o gàmetes i les cèl·lules mare (progenitors) de les

meiòspores. A partir d’una cèl·lula mare, s’originen quatre cèl·lules filles amb la meitat

de cromosomes que la cèl·lula mare. Això fa que els organismes nascuts a partir de

dues cèl·lules sexuals tinguin a les cèl·lules el mateix nombre de cromosomes que els

seus progenitor, si no, a cada generació el nombre de cromosomes es duplicaria.

4.11. Procés de divisió cel·lular.

2- Diferenciació cel·lular:

En aquesta fase es produeix la diferenciació cel·lular, és a dir, la transformació que fan

les cèl·lules mare per ser cèl·lules somàtiques d’algun teixit del cos i amb una funció

específica. Totes les cèl·lules d’un organisme tenen els mateixos gens, però només es

manifesten els gens necessaris per a cada tipus de cèl·lula.



La determinació dels tipus cel·lulars depèn dels gens que s’expressen, és a dir que són

transcrits.

Per aconseguir aquesta transcripció necessitem unes proteïnes anomenades cofactors

de transcripció que estan codificades per uns altres gens, anomenats gens reguladors,

els quals necessiten uns altres cofactors de transcripció. Per tant, diem que hi ha una

xarxa d’interaccions gèniques. Això significa un gran avantatge ja que actuant sobre un

sol gen, tota la xarxa respon i es pot obtenir una determinada diferenciació cel·lular, és

a dir, d’un determinat tipus de teixit.

S’ha vist que el gen que indica el procés depèn de les substàncies de l’òvul, els

anomenats determinants citoplasmàtics, i de senyals que li arriben d’altres cèl·lules

(senyals inductors), és a dir de l’ambient químic (hormonal) que envolta la cèl·lula. El

conjunt d’aquests senyals rep el nom de factors epigenètics.

3- Morfogènesi:

Els factors epigenètics són els que determinen el patró corporal. En els animals per

exemple aquest patró determina la posició del cap, de la cua,... A les plantes és

l’establiment de l’eix tija-arrel. També s’activen els gens que determinen la

segmentació corporal. Determinades proteïnes produïdes per aquests gens que

determinen la segmentació, activen els gens que determinen els tipus d’òrgans de

cada segment (gens homeòtics) i els factors de transcripció produïts per aquest,

regulen els gens responsables d’òrgans concrets. Les successives regulacions

transcripcionals determinen també la mort programada anomenada apoptosi, la qual

es dòna quan s’activen uns gens que provoquen que determinades proteïnes actuïn de

forma anormal i provoquin la mort de la cèl·lula. Tot això és necessari perquè l’embrió

es desenvolupi correctament.

4.3.3.1 Obtenció de les cèl·lules mare embrionàries

Per obtenir cèl·lules mare embrionàries, els científics utilitzen preembrions sobrant de

tècniques de reproducció assistida que han deixat de formar part d’un procés

reproductiu. Aquest procés només és duu a terme en països on la legislació ho permet

i sempre i quan els científics disposin del previ consentiment dels donants. Actualment

a Espanya es calcula que hi ha uns 50.000 embrions sobrants de la reproducció



assistida que resten congelats esperant el consentiment dels donants perquè es

puguin fer servir per a la recerca.

Per obtenir aquestes cèl·lules mare embrionàries es descongelen els preembrions, es

posen en cultiu i se’ls deixa desenvolupar fins la fase de blastocist, és a dir, durant un

període de cinc o sis dies en el qual estarà format per unes 200 cèl·lules. (A la pàgina

17 d’aquest treball s’explica el desenvolupament embrionari).

La majoria d’aquestes cèl·lules constitueixen l’embolcall, però unes 35 cèl·lules

formen l’anomenada massa cel·lular interna. D’aquí s’extreuen aquestes cèl·lules que

s’anomenen cèl·lules mare embrionàries. Es col·loquen en un plat de cultiu amb

nutrients i senyals de proliferació necessaris perquè és multipliquin durant llargs

períodes de temps sense diferenciar-se, és a dir, sense que siguin cap tipus de cèl·lula

específica del cos. Amb aquests factors s’aconsegueix una gran quantitat de cèl·lules

mare embrionàries pluripotents. Quan se’n tenen moltes, es posen al cultiu uns

determinats factors de diferenciació per a que es diferenciïn en el tipus de cèl·lula del

cos que vulguem: cèl·lules musculars, de la sang, alveolars, nervioses,...

4.12. Mètodes d'obtenció de les cèl·lules mare embrionàries.



Una manera d’expandir les cèl·lules mare embrionàries en un cultiu cel·lular, és posar a

la base cèl·lules de la pell (Fibroblasts).

4.13. Mètode d'expansió de cèl·lules mare embrionàries.

4.3.3.2 Obtenció de les cèl·lules mare adultes

Per obtenir cèl·lules mare adultes, els científics les extreuen de diverses parts del cos

com per exemple de la sang perifèrica, de la medul·la espinal, de la pell, de l’ull, del

greix del teixit adipós, del cervell, de la placenta, el múscul cardíac,.... Mitjançant

diverses tècniques com ara la punció medul·lar, la màquina d’afèresi terapèutica,...

4.14. Mètode d'obtenció de cèl·lules mare de la medul·la òssia.



4.3.3.3 Obtenció de les cèl·lules mare IPS per Reprogramació

Les cèl·lules madures especialitzades poden ser reprogramades per convertir-se en

cèl·lules mare capaces de desenvolupar-se en tots els teixits del cos. Aquestes cèl·lules

s’anomenen cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPS) i han donat un nou ventall de

possibilitats en la recerca.

Per obtenir aquestes cèl·lules mare induïdes, són necessàries cèl·lules somàtiques del

pacient. Aquestes són induïdes per l’acció de quatre factors de transcripció introduïts

mitjançant la transferència de gens retrovirals que les transformen a cèl·lules mare. Un

cop aconseguides aquestes cèl·lules mare, s’afegeixen uns factors de diferenciació

determinats que fan que les cèl·lules mare siguin d’un tipus cel·lular o un altre. Per

exemple, si s’afegeixen uns factors de diferenciació que en els cervell humà envolten

les neurones, al cultiu cel·lular, les cèl·lules mare es transformaran en neurones.

Quan s’obtenen les cèl·lules diferenciades, aquestes són trasplantades al pacient, i

aquest no les rebutjarà ja que des d’un principi les cèl·lules són seves.

4.15. Reprogramació.



4.3.4 Avantatges i inconvenients dels tres tipus

4.3.4.1 Avantatges i inconvenients de l’ús de les cèl·lules mare embrionàries

Avantatges:

- Es poden obtenir de clíniques de fertilitat d’una manera més senzilla que no

pas les cèl·lules mare adultes o IPS.

- Poden proporcionar una quantitat infinita de cèl·lules amb qualitats definides

amb només una línia cel·lular.

- Tenen el potencial per formar qualsevol cèl·lula del cos.

Inconvenients:

- Són difícils de controlar, per tant, la manera en què cada cèl·lula tracta una

malaltia ha de ser definida correctament.

- Poden generar conflictes en el sistema immunològic de la persona, ja que

tenen el seu perfil immune i per tan són rebutjades pel cos.

- Són èticament controvertides: Hi ha persones que creuen que la vida comença

en el moment de la concepció i diuen que fer investigacions amb embrions

humans no és ètic encara que el donant hagi donat el seu consentiment.

4.3.4.2 Avantatges i inconvenients de l’ús de les cèl·lules mare adultes

Avantatges:

- Es poden utilitzar per crear altres tipus de teixits humans.

- Tenen una disponibilitat variada. Algunes cèl·lules són fàcils d’obtenir i d’altres,

no tant.

- Estan més especialitzades que les cèl·lules mare embrionàries, per tant són més

senzilles d’induir.

- No generen conflictes en el sistema immunològic de la persona ni cap problema

ètic.



Inconvenients:

- Les cèl·lules trasplantades poden originar mutacions que poden causar

malalties.

- No viuen tant sota cultiu com les cèl·lules mare embrionàries.

- Són disponibles en quantitats petites i difícils de distingir de les cèl·lules

diferenciades (somàtiques).

4.3.4.3 Avantatges i inconvenients de l’ús de les cèl·lules mare IPS

Avantatges:

- Provenen de cèl·lules somàtiques del pacient i per tant no generen rebuig

immunològic.

- Tampoc presenten cap problema ètic, ja que no es destrueix cap embrió.

- Són pluripotents i tenen molta potència de diferenciació en tots els tipus

cel·lulars.

- Com que molts cops no es poden obtenir les cèl·lules adultes o les cèl·lules

mare adultes del pacient, com per exemple les del cervell, es poden agafar

cèl·lules de la pell del pacient i fer la reprogramació induïda per tenir les IPS.

Gràcies a elles podem investigar noves malalties i obtenir qualsevol cèl·lula del

cos.

Inconvenients:

- Encara està per demostrar que la manipulació genètica (reprogramació

induïda) necessària per la seva obtenció, no sigui perillosa.

4.3.5 Malalties i cèl·lules mare

Hi ha malalties relacionades amb les cèl·lules mare com és el cas de l’Aplàsia medul·lar,

desaparició de les cèl·lules mare de la medul·la òssia encarregades de la producció de

totes les cèl·lules de la sang. Aquest és un tema complicat d’explicar en poques

paraules, ja que hi ha molts estudis i investigacions sobre si les cèl·lules mare causen



algunes malalties. El problema és que en algunes malalties no es té cap prova de que

les causants siguin les cèl·lules mare.

Hi ha però, les cèl·lules mare del càncer, aquestes són les cèl·lules que trobem als

tumors i tenen la capacitat de produir teixit cancerós nou. Són el motor que impulsa el

creixement de cèl·lules canceroses noves, ja que poden donar lloc a qualsevol cèl·lula a

través de la diferenciació. També poden produir un nombre il·limitat de rèpliques

d’elles mateixes, ja que s’autorenoven.



4.3.6 Descobriment i història de les cèl·lules mare

El descobriment de les cèl·lules mare no és gaire clar, trobem diverses teories dins la

literatura científica.

Fa molts anys utilitzaven la reproducció asexual (esqueixos, empelts...) per obtenir

nous individus genèticament idèntics al progenitor. Als anys cinquanta, a partir d’una

sola cèl·lula del floema de l’arrel de pastanaga posant-la en un medi de cultiu artificial

amb nutrients i hormones (factors de creixement*), es va aconseguir tota una planta

nova. Van descobrir en les plantes algunes cèl·lules mare totipotents, ja que eren

capaces de generar totes les cèl·lules de la pastanaga.

El que està clar, és que els científics feien experiments amb cèl·lules mare sense saber-

ho. Sabien que en diversos teixits hi havia diferent potència de diferenciació cel·lular i

observaven altres característiques de les cèl·lules que eren especials, com per exemple

la ràpida proliferació.

Alexander Maksimov entre 1896-1902 va ser la primera persona que va demostrar que

totes les cèl·lules de la sang es desenvolupen a partir d'una cèl·lula precursora

comuna, és a dir, una cèl·lula mare.

Les primeres cèl·lules mare van ser identificades en el sistema hematopoètic per

Ernest McCulloch i James Till al 1961 en uns experiments on es mostrava que les

cèl·lules aïllades derivades de la medul·la òssia de ratolí podien proliferar i generar

múltiples tipus de cèl·lules sanguínies diferenciades.

En un treball posterior Till i McCulloch juntament amb Andy Becker, van consolidar la

teoria de les cèl·lules mare i l’any 1963 van publicar els seus resultats a la revista

Nature. El mateix any en col·laboració amb Lou Siminovitch, un pioner de la biologia

molecular a Canadà, van obtenir proves que aquestes mateixes cèl·lules de la medul·la

van ser capaces d’autorenovació.

L’any 1974 a l’Institut de Tecnologia de Massachusetts (MTI) un grup de científics van

obtenir un determinat tipus de teixit de ratolí gràcies a un cultiu de les seves pròpies

cèl·lules. Es pensava que si això es podia dur a terme en humans, una nova tècnica en

l’era de la medicina regenerativa estava a punt de començar.



L’any 1978 Louise Brown va crear cèl·lules mare embrionàries per fecundació ‘in vitro’.

Martin Evans i Matthew Kaufman van aïllar al 1981 la primera línia de cèl·lules mare

embrionàries a partir del blastocist de les rates.

Més tard, l’any 1983 a Boston es va agafar una mostra del propi teixit epitelial sa del

pacient i el van cultivar. D’aquest, igual que amb els ratolins, van obtenir pell del propi

pacient que li va ser implantada esdevenint tot un èxit.

Al cap d’un any a la Universitat de Wisconsin, James Thomson i els seus col·laboradors

van obtenir la primera línia de cèl·lules mare embrionàries humanes i, van determinar

el seu gran potencial per diferenciar-se en tot tipus de cèl·lules. A partir d’aquí, es van

dur a terme nombroses investigacions.

El 1997, Wilmut va generar el primer mamífer clonat. Era una ovella anomenada Dolly

que va nàixer gràcies a un procés anomenat transferència nuclear somàtica. Aquest

experiment va suposar molt esforç, és van utilitzar més de 400 oòcits i d’aquests,

només va nàixer l’ovella Dolly.

El 2001 la biòloga C. Verfaillie va descobrir l’existència de cèl·lules mare adultes

multipotents a la medul·la òssia, aquestes cèl·lules poden diferenciar-se en cèl·lules

d’altres teixits segons els gens que se li activin.

4.3.6.1 Cronologia de la investigació de les cèl·lules mare

1860 - 1920

- Les cèl·lules mare es van descobrir a partir de l’anàlisi del desenvolupament

embrionari i l’anàlisi la medul·la òssia a un nivell microscòpic.

1956

- Primer transplantament de medul·la òssia fet en pacients humans (EEUU).

1958

- Es programen per primera vegada els nuclis de les cèl·lules d’una granota

adulta aconseguint el potencial d’una cèl·lula embrionària després de

transferir-los a ous de granota (UK).



1959

- Experiments en ratolins proven la existència de cèl·lules mare

hematopoètiques a la medul·la òssia (Anglaterra).

1961

- S’estableix l’ existència i les propietats de les cèl·lules mare transplantables a la

medul·la òssia dels ratolins i s’introdueix la primera metodologia de colònia per

contar-les. Aquest descobriment va esdevenir la base de totes les

investigacions actuals en cèl·lules mare adultes i embrionàries (Canadà).

1968

- Primers transplantaments al·logènics de medul·la humana aconseguits evitant

reaccions de rebuig mortals (EEUU).

1969

- Primera aplicació de la tecnologia de separació de cèl·lules per dissecar la

jerarquia de cèl·lules mare medul·lars (Canadà).

1974

- Es descobreix que les cèl·lules embrionàries cancerígenes de ratolins participen

en el desenvolupament de teixits normals a més a més del de teratomes (UK,

EEUU).

1978

- Es descobreix l’existència de cèl·lules mare transplantables a la sang dels

cordons umbilicals humans (EEUU).

1981

- Es deriven, per primera vegada, cèl·lules mare embrionàries de la massa

cel·lular interna dels blastocists dels ratolins (UK, EEUU).

1982

- Es demostra la diferència entre les cèl·lules mare mesurades per capacitat

regenerativa in vivo i els progenitors mesurats per mètodes de colònia

(Austràlia, EEUU).



1984

- Per primera vegada, es purifica extensivament les cèl·lules mare

hemopoètiques mesurades per formació de colònia ‘in vivo’ (Holanda).

1982 - 1986

- Es desenvolupa la primera metodologia per modificacions dirigides a gens

específics en cèl·lules mare embrionàries (UK, EEUU).

1990

- Se separen completament, per primera vegada, cèl·lules mare de la medul·la de

ratolins de cèl·lules formant colònies ‘in vivo’ (EEUU).

1992

- S’identifiquen per primera vegada cèl·lules mare neurals del cervell humà adult

(Canadà).

1993

- Es comprova la pluripotència de les cèl·lules mare embrionàries a través de la

generació de ratolins derivats completament de cèl·lules mare embrionàries

(Canadà).

1994

- Primera separació de cèl·lules mare cancerígenes de la majoria de cèl·lules en

un càncer (Canadà).

- Es tracten satisfactòriament pacients amb còrnies danyades amb cèl·lules mare

cornials (Taiwan).

1995

- Primera derivació de línies de cèl·lules mare embrionàries en primats (EEUU).

1996

- Primera clonació d’un mamífer: neix l’ovella Dolly (Escòcia).

1998

- Primera derivació de línies de cèl·lules mare embrionàries en humans (EEUU).



2000

- Identificades cèl·lules mare retinals en ratolins (Canadà).

2001

- Primera xarxa de col·laboració per la investigació de les cèl·lules mare, es forma

la Xarxa de Cèl·lules Mare (The Stem Cell Network) (Canadà).

- S’identifiquen cèl·lules mare dèrmiques en teixits de pell d’adults (Canadà).

2002

- Primera purificació completa de cèl·lules mare pluripotents de medul·la de

ratolí, capaces, en ser injectades individualment, de desenvolupar una

regeneració extensa de medul·la ‘in vivo’ (Canadà).

- Es forma la Societat Internacional per la Recerca de Cèl·lules Mare (The

International Society for Stem Cell Research).

- Creació del Fòrum Internacional de les Cèl·lules Mare (ISCF: International Stem

Cell Forum) per encoratjar la col·laboració internacional, i amb l’objectiu

general de promoure bones pràctiques globals i accelerar el progrés en la

ciència biomèdica.

2003

- S’aïllen cèl·lules mare cancerígenes de tumors cerebrals humans (Canadà).

- S’identifiquen algunes cèl·lules mare de càncer de mama humà (EEUU).

2004

- Primera derivació de cèl·lules dopaminèrgiques de cèl·lules mare embrionàries

humanes, una esperança per al tractament de la malaltia de Parkinson (EEUU).

- S’inicia el Consorci International de Xarxes de Cèl·lules Mare (ICSCN:

Consortium of Stem Cell Networks), el qual té com a objectiu unificar els

esforços internacionals per fer de les teràpies amb cèl·lules mare una realitat

per una àmplia gamma de malalties debilitants.



2005

- Primera prova de cèl·lules mare de càncer d’os humà (EEUU).

- James Till i Ernest McCulloch guanyen el premi Lasker pels experiments que

identificaven cèl·lules mare per primer cop i creaven les bases de tota la

recerca actual sobre cèl·lules mare adultes i embrionàries.

2006

- Es demostra l’existència de cèl·lules mare mamàries normals en ratolins adults

(Austràlia, Canadà, EEUU).

- Primeres cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPS) generades per

reprogramació de cèl·lules adultes de la pell de ratolí. Les cèl·lules iPS alterades

tenen característiques similars a les cèl·lules mare embrionàries (Japó).

2007

- Mario Capecchi, Martin Evans i Oliver Smithies guanyen el Premi Nobel de

Fisiologia o Medicina per descobriments que permeten la modificació de gens

de la línia germinal en ratolins.

- Primera identificació i localització física de cèl·lules mare intestinals de

mamífers (Holanda).

- Primera evidència de cèl·lules mare de càncer de colon humà (Canadà).

2008

- Sam Weiss és guardonat amb el Premi Gairdner pel descobriment de cèl·lules

mare neurals.

2009

- John Gurdon i Shinya Yamanaka guanyen el Premi Lasker per descobriments en

reprogramació nuclear. Yamanaka també és guardonat amb el Premi Gairdner.

- Es crea cèl·lules iPS amb alteració genòmica residual mínima (Canadà).



2010

- Reprogramació directa de cèl·lules adultes a neurones, cèl·lules musculars

cardíaques i cèl·lules de la sang (Canadà, EEUU).

- Es crea cèl·lules iPS per transfecció d’mRNA (EEUU).

- Primeres proves clíniques de cèl·lules humanes derivades de cèl·lules mare

embrionàries pel tractament de lesions de medul·la espinal (EEUU).

2011

- Aïllament de cèl·lules mare hemopoètiques pluripotents capaces de formar

qualsevol cèl·lula del sistema circulatori (Canadà).

2012

- John Gurdon i Shinya Yamanaka guanyen el Premi Nobel de Fisiologia i

Medicina pel descobriment de la capacitat de reprogramació de les cèl·lules

madures per a esdevenir pluripotents.



4.3.7 Premi Nobel de Medicina 2012

El Premi Nobel de Medicina de 2012 va ser entregat a John B.Gurdon i Shinya

Yamanaka, dos científics que van descobrir que les cèl·lules madures especialitzades

poden ser reprogramades per convertir-se en cèl·lules madures capaces de

desenvolupar-se en tots els teixits del cos. Aquestes cèl·lules s’anomenen cèl·lules

mare pluripotent induïdes (iPS).

El procés s’inicia al 1962 quan John B. Gurdon va descobrir que l’especialització de les

cèl·lules és reversible. S.Yamanaka (Universitat de Kyoto) i J. Thomson (Univeristat de

Wisconsin) van publicar per separat que havien aconseguit transformar cèl·lules

humanes adultes de la pell en cèl·lules mare. Amb aquestes cèl·lules es poden

aconseguir cèl·lules adultes de molts tipus diferents i per tant amb elles es podran

aconseguir tots els teixits i òrgans que es necessitin a partir d’una sola cèl·lula d’un

pacient. Els dos equips van aconseguir transformar les cèl·lules de la pell utilitzant un

retrovirus per inserir-hi 4 gens diferents.

Aquesta tècnica permet prescindir dels embrions i representa el canvi de cèl·lules

somàtiques a cèl·lules IPS.

4.16. Gurdon (esquerra) i Yamanaka (dreta).



4.3.8 L’ètica i les cèl·lules mare

Les cèl·lules mare provenen de diferents orígens, això ha creat una forta polèmica de

tipus ètic per l’ús que se’n fa. Per tractar aquesta qüestió, a més del tema legislatiu i

les opinions dels professionals, trobareu a la part pràctica d’aquest treball, els resultats

d’un qüestionari anònim i la meva opinió personal.

4.3.8.1 Context legal de l’ús de cèl·lules mare embrionàries

L’ús de cèl·lules mare embrionàries i la recerca amb altres tipus de cèl·lules mare ha

obert un gran tema de debat i polèmica.

Avui en dia la Unió Europea no disposa d’una legislació totalment unificada sobre

l’obtenció i l’ús de cèl·lules mare embrionàries. Cada país de la UE té autonomia per

legislar sobre la investigació amb cèl·lules mare procedents d’embrions humans. A

continuació veurem les diverses lleis a Espanya:

Aquesta legislació compta amb un marc regulador integral per a la investigació amb

cèl·lules mare i amb una sèrie de lleis i reglaments que s'apliquen als diferents

aspectes de la investigació.

La Llei 35/1988, la primera pel que fa a les tècniques de reproducció assistida a

Espanya, prohibia la recerca feta amb embrions viables si no era amb l’objectiu de

diagnosticar, tractar o prevenir una malaltia en l’embrió en qüestió. Això va ser

modificat per la Llei 45/2003, que permetia la donació d'embrions per a la recerca. La

legislació vigent, la Llei 22/2006, permet que els embrions sobrants siguin donats amb

finalitats reproductives, o bé, siguin orientats cap a un projecte de recerca específic, o

bé, eliminar-los sense més utilitat sempre amb el consentiment i coneixement per part

del/s propietari/s de l'embrió.

Actualment la llei de Recerca Biomèdica, Llei 14/2007, permet la investigació amb

embrions sempre que es tingui una finalitat terapèutica i/o d'investigació . La creació

d'embrions específicament per a la investigació està prohibida, tal com s'estableix en

aquest extracte del preàmbul de l'acte: “D'acord amb la perspectiva gradual sobre la



protecció de la vida humana establert pel nostre Tribunal Constitucional, en sentències

com la 53/1985, 212/1996 i 116/1999, aquesta Llei prohibeix expressament la creació

de “preembrions”1 i embrions humans exclusivament per al propòsit de

l'experimentació. No obstant això, l'ús de qualsevol tècnica de recollida de cèl·lules

mare embrionàries amb finalitats terapèutiques o d'investigació que no comporti la

creació d'un “preembrió” o d'un embrió exclusivament amb aquesta finalitat, i en els

termes que preveu aquesta Llei, és permissible.”

En relació amb l'ús d'embrions sobrants de les tècniques de reproducció humana

assistida, el punt de partida es troba a la Llei 14/2006, del 26 de maig, sobre Tècniques

de Reproducció Humana Assistida, que prohibeix expressament l'anomenada clonació

humana reproductiva.

4.3.8.2 Opinions de l’entorn de la medicina sobre l’ús de cèl·lules mare embrionàries

Per tenir una idea de quins són els diferents posicionaments respecte aquesta qüestió

he recollit els arguments a favor o en contra de l’ús de les cèl·lules mare embrionàries

d’alguns metges:

- “Hi ha molts malalts molt pendents de la recerca. Ens sorprèn veure com els

governs, en lloc de premiar i ajudar els científics, els posen traves. (...) Estem

d'acord que cal posar uns límits, però els haurien de posar les administracions

juntament amb els científics, i no deixar-se influir per elements estranys a la

ciència. (...) Quan es parla d'embrions hi ha una doble moral que cal plantejar:

les objeccions morals són més importants que la curació de malalties cròniques i

terminals, com ara la diabetis, l'Alzheimer, etc?” Xavier Bosch, President de

l'Associació Catalana de Diabetis, Clones, embriones y razones. El debate de la

2, TV2, 2002.

- “Jo no estaria tranquil fent la meva recerca si considerés que un embrió és una

persona. Un ésser humà és un ésser únic i indivisible. Durant els primers catorze

dies de desenvolupament d'un embrió, hi pot haver la possibilitat que es

1 Preembrió: en el context d'aquesta Llei, es refereix a un embrió constituït in vitro que està format per

un grup de cèl·lules que són el resultat de la divisió progressiva de l'òvul, des que és fecundat fins a 14 dies després.



divideixi per formar bessons. Per tant, podem considerar que fins el dia 14 no

tenim un ésser humà.” Dr. Bernat Soria - Director de l'Institut de Bioenginyeria

de la Universitat Miguel Hernández d'Elx, Alacant. Cursos d'estiu de la

Universitat Complutense, juliol de 2004.

- “La mateixa existència d'un debat social demostra que un embrió no és només

un teixit més: és un individu humà que té el dret de viure.[...] la possibilitat

d'usar cèl·lules mare de teixits adults per aconseguir les mateixes finalitats

terapèutiques que amb l'ús d'embrions representa una opció més raonable i

humana perquè el desenvolupament de les investigacions terapèutiques no

s'interrompi. L'ètica tanca una porta a la ciència però li n'obre unes altres. Així

mateix, com sempre succeeix en ciència, s'ha de continuar investigant amb

línies animals.” Josep Maria Simó. President de l'Associació de Metges Cristians

de Catalunya.

4.3.9 Teràpia Cel·lular i Medicina Regenerativa

La teràpia cel·lular és una branca de la medicina regenerativa que consisteix en saber

com generar un teixit determinat a partir de cèl·lules mare per a curar una malaltia. A

vegades s’utilitzen per a curar malalties hereditàries i amb l’ajuda de la teràpia

gènica*.

Per això si utilitzem teixits o òrgans obtinguts per clonació de cèl·lules del pacient,

s’eviten els problemes d’histoincompatibilitat.

La clonació terapèutica és per tant la creació de cèl·lules mare genèticament

idèntiques a les d’un individu. Un cop diferenciades en el tipus de cèl·lula i teixit que

ens interessa, poden ser trasplantades en el pacient sense que es produeixi rebuig.

Aquesta teràpia té molts avantatges ja que pot curar moltes malalties que fins ara no

tenien cap cura. Ara s’està investigant d’inserir aquestes cèl·lules mare al cervell per a

guarir malalties neurològiques com el Parkinson, l’Alzheimer o el Huntington, aquestes

són malalties que van degenerant el cervell i cada vegada hi ha un nombre menor de

neurones en un lloc concret del cervell. També és interessant en les malalties



metabòliques com la Diabetis, ja que es podrien inserir aquestes cèl·lules mare al

pàncrees i aquestes serien capaces de diferenciar-se en cèl·lules específiques i poder

sintetitzar insulina.

Aquesta tècnica ha generat debat ja que per a fer aquesta teràpia s’utilitzen i es

destrueixen embrions i no tothom ho veu èticament acceptable. Actualment però, hi

ha alternatives i podem obtenir cèl·lules mare a partir de cèl·lules del teixit adult,

anomenades cèl·lules mare adultes.

4.17. Clonació terapèutica.

La Medicina regenerativa és el conjunt d’intervencions mèdiques que intenten reparar

l’edat o els teixits i òrgans fets malbé per una malaltia, mitjançant cèl·lules mare. Hi ha

uns 2000 assajos clínics que tracten de demostrat l’eficàcia del tractament amb

cèl·lules mare per múltiples malalties com: el Parkinson, l’Alzheimer, la paràlisis

cerebral o traumatismes de la columna vertebral; diferents càncers com el de mama,

pròstata, ovari, pulmó...També processos metabòlics degeneratius com la diabetis, la

insuficiència hepàtica, l’artritis...

Les cèl·lules mare són la base per a la Medicina Regenerativa. Aquestes cèl·lules mare

són capaces de generar teixit adipós, connectiu , cartílag, os... D’aquesta manera quan

un pacient té alguna malaltia on té alguna deficiència o un teixit danyat, aquestes

cèl·lules mare són introduïdes al focus de la malaltia i regeneren la part feta malbé.

Actualment s’estan utilitzant cèl·lules mare de la pell per elaborar pell artificial per el

tractament de grans cremats.



4.3.10 Bancs de sang de cordó umbilical

Les cèl·lules mare del cordó umbilical, que com ja he dit abans són cèl·lules mare de la

sang, mereixen un apartat diferent ja que tenen unes característiques especials.

Conserven algunes propietats de les cèl·lules embrionàries.

La sang del cordó umbilical s’extreu en el moment del part i s’emmagatzema en uns

bancs, aquests centres la processen i la mantenen per subministrar les seves cèl·lules

mare per un transplantament o altres usos terapèutics.

Actualment hi ha bancs públics i bancs privats arreu del món, també n’hi ha alguns que

són mixtos.

Els bancs públics recullen les donacions de sang de cordó umbilical per oferir les

cèl·lules mare de cordó a la xarxa internacional de trasplantament de cèl·lules mare (ús

al·logènic). Alguns bancs públics poden emmagatzemar unitats per a ús autòleg o

familiar en aquells casos que és conegui una malaltia familiar que es pugui tractar per

trasplantament de cèl·lules del cordó umbilical.

Els bancs privats conserven les cèl·lules mare del cordó umbilical per un preu

determinat per a un possible ús futur del nounat o altres membres de la seva família.

També s’anomenen bancs autòlegs.

Els bancs mixtes són els que emmagatzemen i distribueixen la sang del cordó umbilical

de donacions per trasplantament al·logènic, però també conserven la sang de cordó

umbilical per ús autòleg i familiar. Els diners rebuts per la seva activitat privada solen

utilitzar-se per les funcions de banc públic. Tots els bancs ja siguin públics o privats han

d’operar amb uns estàndards de seguretat i qualitat.

A Espanya existeixen bancs de sang del cordó umbilical públics des de l’aprovació del

real decret 1301/2006 sobre qualitat i seguretat de cèl·lules i teixits. Està regulada la

implantació de bancs privats per conservar la sang de cordó umbilical pel seu futur ús

autòleg o familiar. Els bancs públics espanyols també poden emmagatzemar sang del

cordó umbilical per ús autòleg o familiar, que és el que anomenem ‘donació dirigida’.



Hi ha una certa inèrcia per argumentar que els dos sistemes, l’ús autòleg i al·logènic de

sang del cordó umbilical són antagònics.

Els defensors dels sistemes públics donen moltes raons per demostrar que la

conservació de sang del cordó umbilical en bancs privats és innecessària i banal. Entre

d’elles destaquen:

- Existeix una molt baixa probabilitat epidemiològica que la sang de cordó

umbilical sigui utilitzada per un nen o la seva família.

- Les indicacions clíniques actuals del trasplantament autòleg són escasses i

controvertides, donada la possibilitat que la base genètica de la malaltia es

trobi a les cèl·lules del cordó umbilical.

- Entre les consideracions ètiques se senyalen que alguns bancs privats recorren

a una propaganda i unes promeses terapèutiques inversemblants.

Per altra banda els bancs privats diuen que no es pot negar el dret individual dels pares

a optar per la conservació de la sang del cordó umbilical del seu fill, com tampoc es pot

negar a ningú el dret a tenir una assegurança de vida per la seva baixa probabilitat

d’utilitzar-la.



5 PART PRÀCTICA

La meva part pràctica és basa en l’explicació de com funciona un laboratori,

l’experiment de crear neurones a partir de cèl·lules mare induïdes (IPS), dues

entrevistes i un qüestionari sobre l’ètica i les cèl·lules mare.

5.1 Visita al Laboratori de Cèl·lules Mare i Medicina Regenerativa de la

Universitat de Barcelona

Visita al Laboratori de Cèl·lules Mare i Medicina Regenerativa del Departament de

Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències de la Facultat de Medicina a la

Universitat de Barcelona dirigit pel Doctor Josep Mª Canals Coll.

(26/08/14 - /09/14)

En aquest laboratori es duen a terme una sèrie d’investigacions en que cada persona

s’encarrega d’un projecte diferent però que a la vegada estan tots relacionats i

enfocats en una malaltia neurodegenerativa anomenada Malaltia de Huntington.

Ara per ara la malaltia de Huntington no té cap tractament efectiu ni existeixen models

experimentals adequats per estudiar possibles fàrmacs, és per això que aquest grup

científic està investigant per trobar algun guariment a aquesta malaltia.

En aquest laboratori hi treballen 14 persones que estan en nivells d’estudi diferent, hi

ha gent que ja ha fet el doctorat i ja està treballant en línies d’investigació i fan el seu

propi projecte, n’hi ha que estan fent la tesi doctoral o que estan fent un màster i hi

fan les pràctiques pel seu treball o pel projecte de final del màster. També és

important comentar la diversitat d’estudis que tenen la gent que està en el laboratori,

és a dir, hi ha alguns que han estudiat biomedicina, altres que han fet biotecnologia,

biologia, medicina... Qualsevol persona que hagi estudiat una grau sobre ciència pot

entrar a treballar en un laboratori tot i que sempre depèn del projecte de cada

laboratori. Hi ha també diversos especialistes amb càrrecs concrets dins el laboratori,

són tècnics de laboratori, neuròlegs,... Això és molt important ja que hi ha projectes

que abracen diverses especialitats i per tant es necessiten especialistes de diferents

branques per ajudar-se mútuament en les investigacions.



Els projectes que es fan en aquest laboratori tenen diverses durades n’hi ha alguns que

poden durar un any com els que fan un màster, tres o quatre anys pel que fa als

doctorats i d’altres que en duren 10 o són indefinits. També té a veure amb els

descobriments i les aplicacions que es puguin obtindre, ja que si el projecte evoluciona

i es va avançant en la investigació la durada serà més llarga i hi haurà més

oportunitats per evolucionar i poder seguir experimentant. Generalment als post

doctorats els hi financen el projecte cada dos o tres anys i si els hi va bé els hi van

renovant. En canvi si el projecte no evoluciona i no dóna fruit el Cap del laboratori li

proposarà canviar el projecte ja que aquella investigació quedarà tancada o parada per

manca de finançament.

Com en qualsevol grup de recerca, quan aquest equip aconsegueix un objectiu, publica

els seus resultats a revistes científiques. Aquest fet és molt important, ja que permet

que els nous descobriments arribin als científics d’arreu del món, i aquests puguin

comprovar-ne els resultats i obtindre més informació. Això fa que els avenços d’un

equip puguin afavorir els altres o, en el cas de la medicina, dóna opcions a nous

tractaments als pacients.

És important explicar que en els laboratoris hi ha unes formalitats molt estrictes a

seguir, tots els processos, materials o espais del laboratori tenen el seu protocol.

Primer de tot hi ha els protocols tècnics on expliquen els funcionaments dels aparells,

màquines, eines, temperatures de les neveres i incubadores, la llum ultraviolada de les

cambres on es guarden els cultius i cèl·lules humanes, animals i virus. També hi ha els

protocols experimentals, aquests expliquen les millors condicions per fer un

procediment al laboratori. Com per exemple com fixar unes cèl·lules o com identificar

una proteïna al cultiu...



5.1. Cambres refrigeradores.

Cada institució té els seus protocols de bones pràctiques de laboratori, aquests són

protocols interns que recullen el funcionament general del laboratori i en aquest cas la

correcta manipulació de cèl·lules mare. Aquí s’inclouen els protocols de seguretat que

ensenyaran als nous treballadors des del primer dia i que hauran d’aprendre de

memòria. Alguns exemples d’aquests protocols en aquest laboratori són les normes de

manipulació i funcionament de les cambres, la manipulació de productes tòxics o

cancerígens o el funcionament de la cambra de virus. En les cèl·lules mare humanes les

normes són molt estrictes i s’ha d’entrar ben protegit per no contaminar-se, ja que

aquestes cèl·lules són molt valuoses i tampoc saben del cert com poden actuar en el

nostre cos. En altres laboratoris les normes són molt més estrictes i els protocols de

seguretat són molt més difícils i complicats de dur a terme ja que a l’entrar en una

cambra, els treballadors s’han de dutxar i protegir tot el cos.

En aquest laboratori per impedir la contaminació dels cultius hi ha un sistema en el

moviment de l’aire. Aquest sistema consisteix en que a dins les cambres hi ha més

pressió que a fora, l’aire de dins les cambres es va renovant gràcies a uns ventiladors i

unes màquines que l’expulsen per la diferència de pressió. Això impedeix que l’aire de

fora pugui entrar dins les cambres. Quan l’aire aconsegueix sortir fora de les cambres

hi ha unes màquines que impulsen aquest aire cap a fora del laboratori, per tant és

molt difícil que l’aire de fora entri fins les cambres on hi ha cultius.



5.1. Porta per entrar a les dos cambres.

Hi ha laboratoris que treballen amb virus o bacteris més perillosos i el sistema

consisteix en dos portes per entrar a la cambra, i no es pot obrir la segona porta fins

que no es tanca la primera, tot seguit una campana del sostre filtra l’aire que ha entrat

en aquell espai. Al sortir s’han de seguir els mateixos passos. Per evitar la contaminació

també encenen una llum ultraviolada durant la nit i abans de treballar al matí. Aquesta

llum mata tots els bacteris que hi puguin haver.

En aquest laboratori es treballa sempre amb campanes per evitar la contaminació dels

cultius, aquests es sembren en plaques i es posen en incubadores perquè creixin.

Les cambres on es guarden els cultius han d’estar ben tancades i amb un sistema d’aire

condicionat a les campanes, per tal que l’aire de fora no pugui entrar i contaminar el

cultiu amb qualsevol tipus de bacteri. Per això també s’ha d’entrar amb una bata, una

còfia, uns peücs i uns guants de làtex, ja que només que es toqui amb els dits una part

del cultiu, els bacteris entrarien ràpidament, ja que està ple de nutrients i altres factors

que són perfectes per al seu medi.

Aquestes campanes deixen passar corrent d’aire a l’entrada de la cambra i així no

poden entra-hi bacteris, després aquest aire puja cap a dalt de la campana i es filtra

per tornar a passar per l’entrada. Aquest sistema de ventilació i de corrents d’aire

també serveix perquè si els treballadors parlen, els microbis no entrin dins.



A dins les campanes hi acostumen a haver-hi microscopis per poder veure els cultius

mentre s’hi treballa. Hi ha CO2 al 5% i la temperatura és de 37º, ja que és la

temperatura corporal i per tant a la que estan les cèl·lules.

5.2. Campana de seguretat biològica II

El laboratori es divideix en diverses parts: les zones de cultius amb dos cambres

diferents, en una hi ha cèl·lules animals concretament de ratolí i de gos que té uns

protocols d’ús diferent a l’altra cambra, que és la de les cèl·lules humanes, és a dir,

cèl·lules mare embrionàries i cèl·lules somàtiques, totes procedents de l’ésser humà.

També hi ha una zona de taules amb ordinadors on treballen la part teòrica i escriuen

els seus articles i una altra zona de treball de laboratori amb diferents màquines com

les centrifugadores, neveres, incubadores,...

5.3. Centrifugadora

Els cultius amb cèl·lules vives són observats al microscopi on hi ha també una

incubadora per deixar-los i poder estar observant-los ja que si es quedessin fora durant



un dia les cèl·lules acabarien morint. Per això també és molt important les condicions

d’higiene, ja que sinó fossin tant estrictes, els cultius es contaminarien.

5.4. Incubadores a 37ºC

Per poder treballar amb cèl·lules mare humanes i d’altres animals necessitem uns

consentiments i unes regulacions ètiques: es necessiten unes autoritzacions

ministerials a nivell Nacional, una autorització de Catalunya a nivell de Comunitat

Autònoma i una autorització de la Universitat. Aquestes autoritzacions són des del

punt de vista pràctic per tenir les cèl·lules i treballar amb elles. Però després des del

punt de vista teòric hi ha altres requisits que s’han de complir. És necessària una

autorització governamental de Catalunya o de nivell europeu i un títol dels cursos de

manipulació d’animals. Qui tingui aquest títol i les autoritzacions necessàries podrà

escriure i dissenyar el seu projecte i escriure el protocol experimental, desprès per

poder-lo dur a terme ha d’aconseguir que li autoritzin. Depenent de quin sigui el

projecte, és podrà autoritzar a nivell de Catalunya o haurà de ser autoritzat pel

Ministeri de Sanitat i Investigació.

Hi ha diversos nivells en els cursos de manipulació d’animals. Alguns menys amplis a

nivell de Catalunya i altres de més importants a nivell de la Unió Europea. Aquesta

federació europea s’anomena FELASA (Federation of European Laboratory Animal

Science Associations) i determina quina és la manipulació correcta dels animals i evita

utilitzar animals per fer experiments quan no és estrictament necessari. També dóna

alternatives per no haver de matar animals per als assajos.



Per poder entendre els projectes que es duen a terme en aquest laboratori, primer cal

saber que és una malaltia degenerativa i com actua. També cal saber què és la

malaltia de Huntington, on i com afecta al cervell i quines són les cèl·lules afectades.

5.1.1 Malalties Neurodegeneratives

Les malalties neurodegeneratives són patologies cròniques i progressives del sistema

nerviós, causades per la pèrdua continuada de neurones del cervell i de la medul·la

espinal. La pèrdua de neurones ve afectada per factors mediambientals, mutacions

genètiques o per la degeneració neuronal com a conseqüència de l’envelliment i

d’altres factors.

Malalties com ara l’Alzheimer, l’Esclerosi múltiple, la corea de Huntington, el

Parkinson, la distròfia muscular o l’esclerosi lateral amiotròfica (ELA) són alguns

exemples del que pot provocar l’alteració dels circuits neuronals.

El principal problema per al tractament d'aquestes malalties és que en la majoria dels

casos els símptomes es manifesten quan un percentatge elevat de neurones ja s'han

mort. A més en l’àmbit de la recerca, hi ha dificultats per a obtenir aquestes neurones

per a investigar-les i veure com afecten.

5.1.2 El Sistema Nerviós

El sistema nerviós és una xarxa neuronal de cèl·lules especialitzades que transmeten

informació sobre l'entorn d'un animal i sobre ell mateix i controla totes les activitats

del seu cos. Processa aquesta informació i produeix reaccions en altres parts del cos.

Està constituït per milers de milions de neurones i altres cèl·lules especialitzades

anomenades glies, que faciliten la funció de les neurones.

Encara que el sistema nerviós constitueix una unitat morfològica i funcional, per a

simplificar el seu estudi sol dividir-se en dos apartats: sistema nerviós central (SNC),

que comprèn el encèfal i la medul·la espinal, i sistema nerviós perifèric (SNP), què

correspon(en) els nervis que surten de l'encèfal i de la medul·la espinal i les

ramificacions que s'estenen fins a la perifèria.

El sistema nerviós central és l'encarregat de rebre i interpretar els impulsos sensitius

dels òrgans sensorials i generar els impulsos motors. Aquests òrgans sensorials són:



- L’encèfal: es troba al cap, protegit pel ossos del crani, té forma ovalada i està

format per tres parts. El cervell, el cerebel i el bulb raquidi.

- La medul·la espinal: es troba a l’interior de la columna vertebral i està

connectada directament amb l’encèfal.

El sistema nerviós perifèric és el conjunt de nervis que connecten el sistema nerviós

central amb les diverses parts del cos. Els nervis són fibres fines i llargues constituïdes

per diversos axons de diferents neurones que recorren el nostre cos connectant els

centres nerviosos amb els òrgans sensorials i altres parts del cos.

El Sistema nerviós regula l’organisme i dirigeix els aparells principals del nostre cos,

(digestiu, respiratori, circulatori i excretor). Per tant, podem dir que l’encèfal i la

medul·la espinal controlen moltes accions del nostre cos com per exemple el batec del

cor o el ritme de la nostra respiració. També té la funció de donar les ordres pel

moviment del cos que és realitzada pels centres nerviosos. Aquests donen ordres als

músculs per realitzar els diversos moviments.

5.5. Sistema nerviós humà.

5.1.3 Les neurones

Una neurona és una cèl·lula del teixit nerviós formada pel cos cel·lular on hi ha el nucli

i el citoplasma de la cèl·lula i l'axó. Del cos cel·lular creixen dos tipus de prolongacions:



les dendrites, curtes i amb ramificacions, i l'axó, envoltat per la beina de mielina

(substància lipídica amb finalitat de donar rapidesa les connexions entre neurones) i

que acaba en ramificacions independents, les quals entren en contacte amb un altre

cos neuronal o amb prolongacions dendrítiques d'una altra neurona mitjançant les

sinapsis. D’aquesta manera les neurones es van unint formant una gran xarxa. Hi ha

molts tipus de neurones segons la funció que facin, són a l'encèfal, la medul·la espinal i

els ganglis nerviosos i estan en contacte amb tot el cos. A diferència de la majoria de

les altres cèl·lules de l'organisme, les neurones normals de l'individu madur no es

divideixen excepte en algunes àrees.

La funció principal de les neurones és transmetre els impulsos nerviosos. Segons quin

sigui el sentit d'aquests impulsos, les neurones es classifiquen en aferents, quan porten

al sistema nerviós els impulsos de l'exterior i del mateix organisme, i en eferents, quan

transmeten les ordres del sistema nerviós als òrgans efectors, com ara els músculs.

Les neurones generen i condueixen impulsos entre els dos sistemes. En resposta als

estímuls, les neurones sensorials del sistema nerviós perifèric generen i propaguen

senyals al sistema nerviós central que els processa i n'envia de nous de retorn als

músculs i glàndules. Les neurones del sistema nerviós dels animals estan

intercomunicades i utilitzen senyals electroquímics i neurotransmissors per tal de

transmetre impulsos d'una neurona a la següent. La interacció entre diferents

neurones forma els circuits neurals que regulen la percepció del món d'un organisme i

del què està passant al seu cos, d'aquesta manera

també regulen el seu comportament.

5.7. Esquema de neurones. 5.8. Parts d'una neurona



5.1.4 Glies o Cèl·lules Glials

Les cèl·lules glials o glies, són cèl·lules del sistema nerviós que són fonamentals en el

desenvolupament de la neurona, ja que aquestes no creixen si no hi ha cèl·lules glials.

També els hi donen suport i protecció i intervenen en el processament cerebral de la

informació en l’organisme. Són el seu substrat físic quan les neurones migren i

permeten la comunicació i integració de les xarxes neuronals. El conjunt de cèl·lules

glials s’anomenen neuroglies i controlen el microambient cel·lular, és a dir, que

regulen la composició iònica, els nivells de neurotransmissors* i el subministrament de

factors de creixement*.

Algunes de les múltiples funcions que fan són: participar en el procés de reparació del

sistema nerviós, participar en la nutrició de la neurona, guiar les neurones durant el

desenvolupament del cervell,...

Existeixen tres tipus principals de cèl·lules glials: els astròcits, els oligodendròcits i les

microglies.

5.6. Astròcit

5.1.5 Nucli estriat (Striatum)

El nucli estriat és una estructura subcortical del telencèfal (el que anomenem com a

cervell), és un dels principals integradors de les respostes neuronals que controlen el

nostre moviment. Per tant si hi ha problemes en les connexions d'entrada o de sortida

d'aquest nucli hi haurà trastorns motors. Està compost per tres tipus de neurones i una

sèrie de neurotransmissors. Les Neurones espinoses mitjanes (Medium spiny neurons)



són les més abundants, suposen el 96% del total, són les cèl·lules principals del nucli

estriat. També hi ha altres tipus de neurones específiques com les Neurones de Deiter

o les Inter neurones colinèrgiques però aquestes són molt poc abundants i no tenen

tanta importància com les neurones espinoses mitjanes.

5.7. Nucli estriat.

5.1.6 Malaltia de Huntington

La malaltia de Huntington en angles ‘Huntington’s disease’ (HD) també anomenada

corea de Huntington o síndrome de Huntington, és una malaltia neurodegenerativa

que afecta els ganglis basals del cervell.

Va ser descrita per primer cop el 1872 pel metge nord-americà George Huntington. Es

presenta entre els 30 i els 50 anys, encara que els símptomes es poden desenvolupar a

qualsevol edat. La malaltia produeix alteracions cognoscitives, psiquiàtriques i motrius,

de progressió molt lenta, durant un període de 15 a 20 anys causades per la

degeneració selectiva de les neurones de projecció del nucli estriat.

Normalment produeix moviments involuntaris de la cara i el cos i demències*. Els

símptomes empitjoren al llarg del temps, deixant a les persones afectades totalment

dependents de l’ajuda d’altres persones.

És una malaltia hereditària en què si un dels progenitors està afectat, la seva

descendència té un 50% de probabilitat d'heretar la mutació que causa la malaltia.

El seu origen és genètic, és per això que abans de que neixi l’individu ja és pot saber si

té la malaltia o no, analitzant el genoma. Aquest descobriment es va publicar per



primer cop a la revista “Nature” el 1982, per l'equip de genètica de la Facultat de

Medicina de la Universitat Harvard, Boston.

Aquesta malaltia afecta principalment a unes cèl·lules nervioses del cervell que és

troben concretament al estriat nucleat, anomenades Neurones espinoses mitjanes o

Medium Spiny Neurons (MSN).

Les MSNs reben i coordinen la informació d’altres neurones en el cervell per controlar

el moviment del cos, de la cara i ulls. Per això els símptomes d’aquesta malaltia

apareixen en els problemes motors.

5.8. Medium Spiny neurons.

Aquest error es produeix en el gen que codifica una proteïna anomenada Huntingtina

en el cromosoma 4. El gen defectuós fa que el cos produeixi una forma alterada de la

proteïna Huntingtina, i això comporta la pèrdua de les MSNs i també algunes altres

neurones.

El gen de la Huntungtina conté un fragment de ADN anomenat repetició CAG, és un

fragment format per tres unitats (C, A i G) anomenades bases nitrogenades que en

aquesta malaltia apareixen moltes vegades en el mateix ordre, aquest triplet es va

repetint molts cops. El gen sa presenta menys de 35 repeticions de CAG, però els

pacients de HD tenen una versió mutada que té més de 35 repeticions, en alguns casos

molt greus i inusuals arriben a tenir 250 repeticions. Les copies extres de la seqüència

CAG creen una versió de la Huntingtina defectuosa i tòxica. Com més alt és el número

de repeticions, més tòxica és la Huntingtina i els símptomes apareixeran molt més

aviat.



5.9. Esquema gènic de la malaltia de Huntington.

Els científics van descobrir que en els seus orígens el gen va aparèixer sense cap

repetició CAG, i que aquestes repeticions van aparèixer i van augmentar en espècies

que tenien el sistema nerviós més complex.

Un cop explicat com és i quins són els efectes de la malaltia, cal exposar els diferents

projectes que es desenvolupen en el laboratori de biologia cel·lular.

Inicis d’aquest projecte:

La ‘Cure of Huntington's Disease Initiative’ (CHDI) promou un esforç internacional per

mirar de guarir a aquesta malaltia. Aquesta fundació privada es va interessar per la

feina feta amb cèl·lules embrionàries pel grup de Cèl·lules mare i medicina

regenerativa encapçalat pel Dr. Josep M. Canals, de l’equip IDIBAPS Biologia cel·lular

de processos patològics del Departament de Biologia Cel·lular, Immunologia i

Neurociències de la Facultat de Medicina de la Universitat de Barcelona.

Aquests investigadors, que impulsen el Programa de Teràpia Cel·lular (TCUB), van

descobrir nous factors de diferenciació que poden contribuir en la conversió de

cèl·lules embrionàries en neurones, d’aquesta manera van poder iniciar un seguit de

projectes.



Ara, gràcies al suport econòmic de la CHDI, aplicaran aquests descobriments a la

producció de teixits neurològics per testar al laboratori nous fàrmacs contra la malaltia

de Huntington. El projecte es fa de forma coordinada amb els laboratoris de la

Universitat de Milà i de la Universitat de Cardiff.

Gràcies al nou personal, als nous espais i la contractació de serveis per part de la CHDI

es treballa en la producció de neurones de nucli estriat a partir de cèl·lules

embrionàries i IPS. El procés de diferenciació cap a neurones dura aproximadament

tres mesos, i definir un protocol d’obtenció és un dels principals objectius del projecte.

Es treballa per obtenir neurones sanes i funcionals i produir neurones afectades per la

malaltia de Huntington per poder dur a terme experiments per descobrir nous fàrmacs

de diferenciació implicats en el procés.

Aquestes cèl·lules serveixen per substituir els actuals models animals que s’emprenen

en l’estudi de fàrmacs, obtenint així un model experimental molt més proper a la

malaltia de Huntington humana. Ja que molts cops els fàrmacs i tractaments que

funcionen amb animals, desprès no són compatibles i no acaben de funcionar bé amb

l’ésser humà.

Per tant, un dels objectius és desenvolupar estratègies de substitució cel·lular per a la

malaltia neurodegenerativa de Huntington.

Les estratègies de substitució cel·lular per a les malalties neurodegeneratives

necessiten el coneixement dels factors i mecanismes que participen en la diferenciació

neural per a tal de poder reemplaçar les cèl·lules danyades en cada malaltia. Per això,

el principal objectiu del (nostre) grup és la caracterització de factors que participin en

la diferenciació de cèl·lules mare cap a neurones estriatals que en última instància

puguin substituir les neurones danyades.

Com a font de cèl·lules mare estan estudiant el potencial de les cèl·lules mare

embrionàries procedents de la massa interna de blastocists d'embrions

preimplantacionals, i les cèl·lules mare neurals obtingudes de primordis estriatals de

fetus d'etapes primerenques de gestació.

El grup ha caracteritzat l’efecte de diferents factors com l’àcid retinoic o l’inhibidor de

Rock, i diversos factors de transcripció com Nolz1, Ikaros1 i Helios. Recentment, han



descrit el paper d’aquests factors de transcripció durant el desenvolupament estriatal

en ratolí i humà amb la malaltia de Huntington per veure com evolucionen, com

actuen i com desencadenen la malaltia.

El problema principal que es troben en aquestes investigacions és la obtenció

d’aquestes neurones específiques danyades per aquesta malaltia neurodegenerativa.

Les MSNs són impossibles d’obtenir directament dels pacients, ja que han de ser

extretes quirúrgicament del cervell. Moltes de les investigacions i projectes que s’estan

fent en aquest laboratori són per desenvolupar protocols segurs per obtenir cèl·lules

IPS amb la malaltia de Huntington. Es creu que amb elles, es podrà avançar en estudis

de descobriment de nous fàrmacs.

La proteïna Huntingtina interacciona amb moltes altres proteïnes i afecta múltiples

processos en les (nostres) cèl·lules en diversos moments de l’evolució de la malaltia. És

per això que encara no es coneix el progrés de la malaltia, és a dir com aquest error

condueix a la pèrdua de MSNs. Per estudiar aquest procés han dissenyat un sistema

per representar la malaltia de Huntington en el laboratori de manera que pugui ser

estudiada fora del cos del pacient.

Els models actuals encara presenten problemes i s’estan investigant, però

principalment es tracta de cèl·lules mare embrionàries de ratolí o cèl·lules mare

embrionàries humanes o IPS. De moment no hi ha cap cèl·lula que repliqui exactament

el comportament de la malaltia.

Aquestes cèl·lules mare ajuden a fer models més precisos per estudiar els mecanismes

i la progressió de la malaltia. De moment s’han obtingut cèl·lules IPS de pacients amb

diferents números de repeticions de CAG. Quan es diferencien les IPS en MSNs, les

neurones amb més repeticions són més vulnerables i mostren moltes característiques

de la malaltia observada als pacients. Els investigadors esperen que aquestes cèl·lules

IPS ajudin a descobrir exactament com funciona la corea de Huntington, però això es

un llarg camí fins arribar al trasplantament als malalts d’aquestes neurones sanes

obtingudes d’IPS.



Un altre dels problemes més greus i que més inconvenients està donant als científics

és que les MSNs formades al laboratori no acaben de ser idèntiques a les MSNs dels

pacients.

Les fases de la investigació que es volen seguir són:

- Estudiant i entenent la malaltia: Reproduir aquestes MSNs danyades per

investigar-les i així descobrir exactament com actua la malaltia i quines són les

funcions normals que desenvolupa el gen sa en el cervell. (Fase actual).

- Substituint les cèl·lules perdudes: En un futur els científics esperen poder

utilitzar les cèl·lules mare per produir MSN sanes i que es puguin trasplantar en

pacients per així reemplaçar les cèl·lules destruïdes per la malaltia.

- Desenvolupant nous fàrmacs: En un futur creuen que alguns tipus de cèl·lules

mare podrien utilitzar-se per fer créixer MSNS amb el defecte genètic causant

de la malaltia i d’aquesta manera trobar i provar nous fàrmacs.

5.2 Diferenciació de cèl·lules mare induïdes a un tipus específic de

neurones

La diferenciació de cèl·lules mare IPS a un tipus específic de Neurona MSN és molt

ràpida gràcies als factors del medi que anem afegint als cultius i característiques que

fan que puguem descriure molts canvis en cada fase:

Dia 0: Tenim un cultiu de cèl·lules mare IPS pluripotents que tenen molt potencial de

diferenciació ja que encara no han “decidit” en quin tipus de cèl·lula diferenciar-se.

Podem observar que encara que sigui el dia 0, les cèl·lules estan en forma de colònies

perquè ja han proliferat.



5.10. Dia 0.

Dia 4: En aquesta foto podem observar neuroblasts, que són les primeres cèl·lules de

la diferenciació per obtenir una neurona. Aquestes cèl·lules són colònies de

progenitors que després proliferaran per donar encara més cèl·lules. En aquesta fase

les cèl·lules poden diferenciar-se cap a cèl·lules del sistema nerviós central o cap a

cèl·lules del sistema nerviós perifèric, encara no ho han “decidit” i per tant, podem dir

que en aquesta fase, si ho volguéssim, encara podríem tornar endarrere per obtenir

altre cop cèl·lules mare IPS.

5.11. Dia 4.

Dia 8: En aquesta fase les cèl·lules comencen a diferenciar-se i per tant ja no podem

reprogramar-les perquè tornin a ser cèl·lules mare. Podem observar una forma molt

característica anomenada ‘rosets’, les cèl·lules es van agrupant formant diferents

circumferències. Aquesta estructura ens determina morfològicament que aquestes

cèl·lules seran neurones.

Podem veure les colònies

de cèl·lules IPS que ja

estan proliferant.

Colònies de Neuroblasts.



5.12. Dia 8.

Dia 16: En aquesta fase ja podem veure una clara diferència amb la fase anterior, ja

que les cèl·lules tenen la morfologia de les neurones, és aquí quan ja es van

diferenciant en neurones i en desenvolupen les seves característiques.

5.13. Dia 16.

Dia 23: Podem observar que les cèl·lules ja són neurones i algunes encara s’hi estan

formant. És en aquest moment quan “decideixen” quin tipus de neurona seran, això

sempre és dependent de les diverses substàncies que posem en el medi del cultiu,

anomenats factors tròfics, que ajuden la cèl·lula a diferenciar-se cap a un tipus de

neurona o una altra.

Aquí podem observar

els “rosets”.



5.14. Dia 23.

Dia 30: Observem tot de neurones d’un sol tipus, en aquest cas les Medium spiny

neurons (MSN) que s’acaben de diferenciar, són encara neurones específiques molt

joves.

5.15. Dia 30.

Dia 37: A partir del dia 30 cap endavant les cèl·lules específiques van madurant, això

vol dir que és van completant i van formant més dendrites i més connexions entre

neurones, i es van ajuntant unes amb les altres.



5.16. Dia 37.

Quan ja han madurat molt i han fet moltes connexions arriba el moment final que

formen un teixit on en trobem moltes i molt ben enllaçades.

També cal dir que les neurones de tipus MSN obtingudes al laboratori tenen moltes

característiques iguals a les del nostre cervell però no són idèntiques. És per això, que

al fer trasplantaments d’aquestes neurones obtingudes al laboratori en cervells que

pateixen el síndrome de Huntington les millores són escasses i al cap de poc temps

aquestes neurones tornen a morir i per tant tornen a aparèixer de nou els símptomes

de la malaltia.

5.3 Pràctica d’Immunofluorescència

5.3.1 Identificació de proteïnes per saber si la diferenciació de cèl·lules mare

humanes induïdes a Medium Spiny Neurons ha sigut correcta

Aquesta pràctica va ser possible gràcies al Dr. Marco Straccia que em va explicar i

ajudar en tot moment i va guiar tots els passos que havia de fer perquè la pràctica

sortís bé. L’he fet amb un procés anomenat immunofluorescència, que és molt usual

en els grups de recerca i també a la clínica.

L’objectiu principal d’aquesta pràctica és saber si les cèl·lules mare s’han diferenciat a

Medium Spiny Neurons. Per saber això, necessitem reconèixer unes proteïnes* que



són codificades per uns gens específics. Si veiem aquestes proteïnes al microscopi en

diverses zones de les neurones, sabrem que aquestes s’han diferenciat correctament,

ja que se sap quines proteïnes i quins gens estan activats en la diferenciació completa

d’aquestes cèl·lules.

5.3.2 La immunofluorescència (IF)

És una tècnica que permet identificar microorganismes o biomolècules específiques

en mostres gràcies a un anticòs2 concret, ja que aquests tenen la capacitat de

reconèixer i enganxar-se a diverses molècules anomenades antígens. Aquesta tècnica

es basa en posar uns anticossos primaris que detecten unes proteïnes específiques i en

el marcatge dels anticossos secundaris específics amb compostos fluorescents que

s’enganxaran als anticossos primaris. La reacció d'aquests anticossos marcats amb els

seus antígens corresponents es poden observar al microscopi de fluorescència, equipat

amb una llum ultraviolada. Les molècules de colorants fluorescents anomenades

fluorocroms que porten els anticossos, al ser excitades amb energia electromagnètica

d'una longitud d'ona apropiada, emeten radiació de major longitud d'ona i brillen

sobre un fons fosc amb diferents colors.

Aquesta tècnica va ser utilitzada per primer cop l’any 1942 per Coons, Creech, Jones i

Berliner. Van utilitzar per primer cop anticossos units a una substància fluorescent per

detectar antígens bacterians en teixits humans. Aquesta nova tècnica es va batejar

com a immunofluorescència.

2 Anticossos: són proteïnes del sistema de defensa dels éssers vius que s’uneixen a diferents tipus de

molècules. Un anticòs específic només reconeixerà a una molècula específica, per això diem que tenen un alt grau d’especificació i una unió amb les molècules molt forta. Tenen moltes aplicacions en el camp de la investigació i quan van ser descoberts van ser un gran avanç científic.



5.17. Esquema de d’immunofluorescència.

En aquest esquema podem veure com l’anticòs blau que és el primari, s’enganxa a

l’antigen, triangle verd i més tard l’anticòs vermell que és el secundari que va amb una

molècula de fluorocrom s’enganxa a l’anticòs primari.

Per exemple, hi ha un anticòs específic que reconeix la tubulina (proteïna que forma

els microtúbuls), i aquest va contra la tubulina i s’enganxa a ella. Com que aquest

anticòs emetrà una llum, quan mirem al microscopi veurem unes llums d’un color i

sabrem on es troba aquesta proteïna.

PROCEDIMENT:

Aquest és el procediment que he seguit per fer la immunofluorescència:

- Fixació dels cultius de cèl·lules en una fase final de diferenciació (PBS amb

formaldehid 4%).

- Permeabilització de la membrana plasmàtica (detergent).

- Bloqueig (Albúmina de sèrum boví i de sèrum de cabra).

- Incubació anticòs primari.

- 1a sèrie de rentat.

- Incubació anticòs secundari.

- 2a sèrie de rentat.

- Tinció biològica dels nuclis de les cèl·lules amb un agent fluorescent que

s’intercala al ADN.



- Observació al microscopi per comprovar els resultats obtinguts.

- Conclusions.

- Fotos dels resultats.

5.18. Preparació de la pràctica.

Primer de tot hem agafat diferents cultius on teníem cèl·lules mare humanes induïdes

(hiPS) en fase de diferenciació cap a un tipus de neurona específica anomenada

Medium spiny neuron (MSN). Aquesta diferenciació s’ha fet introduint factors en el

medi, és a dir, posant les molècules i nutrients que hi ha al nucli estriat del cervell, que

és on estan aquestes neurones específiques. D’aquesta manera les cèl·lules mare

depenent dels factors del medi que posem al cultiu, sabran en quin dels tres fulls

embrionaris s’han de diferenciar, en quin tipus de teixit i en quin tipus específic de

cèl·lula. En aquest cas en neurones del tipus Medium Spiny Neurons. Pel que fa als

factors del medi no es pot saber quina és la recepta exacta ja que això és manté en

secret. És un protocol secret que no pot sortir a la llum perquè la comunitat científica

ha de comprovar al llarg d’uns quants anys d’investigació si aquest protocol és del tot

fiable o no. És per això que aquest protocol es fa servir només en investigació i no es

pot publicar enlloc. Els científics han de complir el seu pacte de secretisme. Només

sabem que afegim unes determinades proteïnes, vitamines, hormones i altres factors

que activen i desactiven alguns gens i d’aquesta manera van conduint a les cèl·lules

mare a una determinada diferenciació.



5.19. Cultius amb hIPS.

Després vam començar la immunofluorescència. Primer de tot es fa un procés

anomenat Fixació, Fixation en anglès. És un procés per fixar les cèl·lules i que es quedin

exactament com les veiem al microscopi, per tant, no es poden moure ni proliferar, ni

fer cap tipus d’interacció. Hem posat PBS (Phosphate Buffered Saline) que és una

solució fisiològica de sals i fosfats i amb formaldehid 4%. S’utilitza com a diluent per

mètodes de dessecació de biomolècules, ja que les molècules d’aigua presents en el

PBS s’adhereixen al voltant de la biomolècula immobilitzant-la a una superfície sòlida.

Després hi posem un conservant per mantenir totes les molècules en bon estat.



5.20. Fixació amb PBS.

El següent pas, és la permeabilització de les membranes plasmàtiques de les cèl·lules.

Un cop ja tenim les cèl·lules fixades al terra del cultiu, hem de buscar un procés que

ens permeti entrar els anticossos dins de les cèl·lules perquè puguin buscar les

proteïnes que ens interessen però, que no trenqui la membrana plasmàtica, ja que

llavors tots els orgànuls i molècules entre elles les proteïnes sortirien fora de les

cèl·lules i s’ escamparien per tot el cultiu. I per tant, ja no podríem saber a quin lloc de

les cèl·lules es troben exactament aquestes proteïnes. Aquest procés de

permeabilització el fem a partir d’afegir uns determinats detergents que fan forats

petits a la membrana però suficientment grans perquè entrin els anticossos (ja que

aquests són molt grans i no poden passar per les proteïnes de membrana, a més

aquestes tampoc els ajudarien ja que les cèl·lules estan fixades perquè no és moguin ni

segueixin proliferant i per tan no podrien fer interaccions amb molècules per deixar-les

passar).



5.21. Procés de permeabilització.

Els detergents fan foradets petits a les membranes plasmàtiques de les cèl·lules,

perquè aquestes estan formades per una bicapa lipídica i els lípids* que la formen són

greixos.

D’aquesta manera podem aconseguir que el detergent (diferent en cadi tipus

d’anticòs) faci foradets a les membranes de les cèl·lules i els anticossos hi puguin

entrar.

Com hem dit abans hi ha un problema en la diferenciació de iPS a aquest tipus de

neurona i és que no sempre ho fan de manera correcta, al final de la diferenciació

encara trobem moltes neurones joves que s’estan diferenciant en un tipus de neurona

però que no són MSN. Ara estan fent aquests experiments per aconseguir el major

nombre de MSN i saber si fan la funció que els hi correspon.

Després hem de fer un pas que s’anomena bloqueig. Aquest bloqueig consisteix en

posar un sèrum boví (BSA) i de cabra al cultiu. Aquests busquen els epítops o

determinants antigènics(són les zones d'una molècula que és reconeguda per la

seqüència específica a la qual s'uneixen els anticossos). Aquests sèrums fan que els

anticossos que posarem a continuació només s’agafin a les molècules que són iguals.

És a dir, que un tipus d’anticòs reconegui tan sols un tipus de proteïna i un altre anticòs



diferent reconegui un altre tipus de proteïna. Això ho hem de fer perquè els anticossos

encara que tinguin un alt grau d’especificitat, poden agafar-se a diferents proteïnes

perquè entre elles s’assemblen molt. Si no féssim aquest bloqueig, l’experiment no ens

donaria resultats exactes ja que molts anticossos detectarien totes les proteïnes que

han de buscar més les que s’hi assemblen.

5.22. Preparatius de la pràctica.

Per identificar aquestes proteïnes que tenen les cèl·lules i saber si s’han diferenciat bé

cal que posem als cultius, diversos tipus d’anticossos que detectaran proteïnes

diferents. Aquests anticossos es conserven congelats en els laboratoris. Al ser vials

(flascons) tan petits es descongelen molt ràpidament, només els hem de centrifugar

per assegurar-nos de que el contingut sigui líquid.

5.23. Vials utilitzats per emmagatzemar líquids com els anticossos.

Un cop centrifugats dins de flascons els passem pel Vòrtex, que és un aparell del

laboratori que vibra i sacseja suaument els flascons perquè la mostra quedi homogènia

i les gotes que hagin pogut quedar per les parets després de la centrifugació, caiguin al

fos de tot i ho puguem agafar tot amb la pipeta.



5.24. Vòrtex.

Posem els diversos anticossos en proporcions determinades (dades apuntades a baix

en diverses taules) que van a buscar cadascun una molècula específica. Aquests

anticossos es diuen primaris, perquè són els que posem primer i els que s’enllacen

amb les molècules, (així sabem en quin lloc exacte es troben les proteïnes). A més, ens

dóna informació per la malaltia, ja que aquestes proteïnes codificaran uns gens que

són els que expressen la malaltia.

Després de posar els anticossos primaris en el cultiu hem d’esperar unes dues hores

perquè tinguin temps d’ unir-se als seus corresponents antígens.

5.25. Taules de dades, dissolucions i vials amb els anticossos.



Molts anticossos primaris (com el synapsin) i secundaris (com el cy3) no aconsegueixen

entrar dins les cèl·lules i queden dispersos pel cultiu, és per això que s’han de fer

diversos rentats per treure els anticossos en excés o sobrants. Si no ho féssim, els

anticossos secundaris s’enganxarien als primaris que estan dispersos pel cultiu i no ens

assenyalarien cap proteïna. Aquest procés l’hem de fer diversos cops per assegurar-

nos de que no quedin restes d’anticossos dispersos. Després de treure la solució

líquida que hi ha sobre les cèl·lules, posem un altre cop el PBS (solució salina amb

fosfats) que ajuda a rentar bé el cultiu i a treure els anticossos sobrants. Ens hem

d’assegurar bé que la fixació de les cèl·lules sigui forta ja que a vegades al fer tants

rentats, les cèl·lules poden desenganxar-se una mica del terra del cultiu.

Després posem els anticossos secundaris que aniran a buscar i s’enganxaran als

anticossos primaris. Aquests últims anticossos contenen una molècula anomenada

fluorocrom que fan que en el microscopi emetin una llum. D’aquesta manera quan

mirem el cultiu amb el microscopi podem saber on es localitzen exactament aquestes

proteïnes. Com que contenen aquesta molècula que fa llum, quan ho posem al cultiu

hem de tapar-lo amb una capsa per mantenir-lo a les fosques, ja que si entra molta

llum durant massa estona, cada vegada el fluorocrom farà menys fluorescència.

5.26. Inserció dels anticossos secundaris que contenen fluoroforms.

Després de posar els anticossos secundaris i esperar una hora, ja podem tornar a fer

diversos rentats per treure’n l’excés.

L’últim pas abans d’anar al microscopi és tenyir els nuclis de les cèl·lules amb una

substància anomenada DAPI. Consisteix en un marcador fluorescent que s’uneix en



llocs rics en adenina i timina (bases nitrogenades que formen l’ADN). D’aquesta

manera podem veure millor els nuclis de les neurones, ja que alguns poden estar

trencats. D’aquesta manera veiem en quin lloc estan les proteïnes i si les estan

identificant bé.

Per acabar anem al microscopi confocal de fluorescència a veure els cultius. El

microscopi electrònic està endollat a dos ordinadors que ens permeten veure molt de

prop cada cèl·lula del cultiu. A més el microscopi té un comandament per anar movent

la platina (base plana de vidre, on es col·loquen les preparacions) i així poder veure les

diverses cèl·lules del cultiu. També té per cobrir el cultiu, una capsa tancada de vidre

que fa la funció d’incubadora on a dins s’hi pot controlar el nivell de CO2 i la

temperatura. D’aquesta manera és poden conservar en bon estat les cèl·lules que

s’observen durant la llarga estona al microscopi.

5.27. Microscopi confocal de fluorescència.



Vaig poder veure les neurones de molt a prop i detectar en diferents colors les

diferents proteïnes. Vaig poder veure que els diferents tipus de proteïnes ocupaven

diversos espais a la cèl·lula i que en altres casos els compartien.

Com a conclusió puc dir que he vist com algunes neurones estan completament

diferenciades i tenen tots els requisits per ser Medium Spiny Neurons. En altres

investigacions també han vist que aquestes cèl·lules emetien impulsos elèctrics i

funcionaven correctament. Pel que fa al experiment ens ha sortir bé, ja que el Dr.

Straccia ja sabia com es feia i quins resultats obtindria. S’ha de dir però, que aquest

experiment també li va servir per a mirar altres detalls per a les seves investigacions.

També cal dir que tots aquests experiments de recerca amb cèl·lules mare humanes

tenen un cost molt elevat.

Per acabar només falten els comentaris de les fotografies que vam fer amb el

microscopi focal. Va ser en aquest moment quan vaig descobrir que és el que s’estava

produint en aquells petits cultius cel·lulars i vaig poder entendre i veure per primer cop

com eren aquestes neurones i com s’havien marcat les proteïnes.

Els resultats que vaig extreure estan en les pàgines següents. Cada foto esta marcada

amb un color diferent, ja que cada fluorocrom de cada anticòs produeix un llum

diferent.

*Les fotos de les quals estic parlant, no les he pogut posar al treball perquè al ser

fotos confidencials d’un experiment que s’ha utilitzat per a la investigació actual no

poden ser penjades a Internet.

- Aquest correu electrònic i els annexos poden contenir informació confidencial o

protegida legalment i està adreçat exclusivament a la persona o entitat

destinatària. Si no sou el destinatari final o la persona encarregada de rebre’l,

no esteu autoritzat a llegir-lo, retenir-lo, modificar-lo, distribuir-lo, copiar-lo ni a

revelar-ne el contingut. Si heu rebut aquest correu electrònic per error, us

preguem que n’informeu al remitent i que elimineu del sistema el missatge i el

material annex que pugui contenir. Gràcies per la vostra col·laboració.



- Este correo electrónico y sus anexos pueden contener información confidencial

o legalmente protegida y está exclusivamente dirigido a la persona o entidad

destinataria. Si usted no es el destinatario final o la persona encargada de

recibirlo, no está autorizado a leerlo, retenerlo, modificarlo, distribuirlo,

copiarlo ni a revelar su contenido. Si ha recibido este mensaje electrónico por

error, le rogamos que informe al remitente y elimine del sistema el mensaje y el

material anexo que pueda contener. Gracias por su colaboración.

- This email message and any documents attached to it may contain confidential

or legally protected material and are intended solely for the use of the

individual or organization to whom they are addressed. We remind you that if

you are not the intended recipient of this email message or the person

responsible for processing it, then you are not authorized to read, save, modify,

send, copy or disclose any of its contents. If you have received this email

message by mistake, we kindly ask you to inform the sender of this and to

eliminate both the message and any attachments it carries from your account.

Thank you for your collaboration.

En aquestes tres fotografies es pot observar una cèl·lula que es una medium spiny

neuron amb totes les seves ramificacions, les dendrites i els processos que van cap a

altres cèl·lules formant un xarxa. Hem seleccionat aquesta neurona del cultiu perquè

es veuen clarament on estan les diferents proteïnes marcades per dos anticossos i una

substància per tenyir els nuclis.

A la primera fotografia es pot veure de color blau tots els nuclis cel·lulars tenyits amb

DAPI. El color blau marca petites parts del nucli de les cèl·lules, i al fons també se’n

aprecien més però de més petits, que són grups de cèl·lules del cultiu que no estaven

tan a prop de l’objectiu. Si ampliéssim la fotografia al microscopi veuríem que aquests

grups de cèl·lules també són MSN i que entre totes elles formen una xarxa. Hi ha

algunes cèl·lules que se’ls hi ha trencat la membrana plasmàtica o s’han trencat i per

això veiem alguns trossos molt petits del nucli dispersos pel medi.



A la segona fotografia, podem observar en verd les dendrites, que són prolongacions

curtes ramificades de les neurones i la seva funció és la recepció dels impulsos

nerviosos provinents dels axons. L’anticòs que ho detecta s’anomena MAP2. Aquest

nom ve de que és una proteïna que esta associada als microtúbuls 2, en anglès,

Microtubule Associated Protein 2.

A la tercera fotografia es pot veure amb vermell tots els processos i ramificacions que

fa la neurona. Aquests estan marcats per un anticòs que detecta la proteïna β III-

Tubulin (Tubulina de tiups β III), una proteïna que és troba exclusivament als axons de

les neurones.

La següent fotografia 4 és el resultat de la superposició de les altres tres fotografies 1,

2 i 3 on es pot veure una neurona amb les seves ramificacions.

Aquesta fotografia 5 és el detall de la fotografia 4. He volgut fer-ne l’ampliació perquè

es veuen molt millor les dendrites de les neurones i les ramificacions que fan per

connectar amb les altres formant una gran xarxa. Es poden apreciar els diversos nuclis

cel·lulars en blau, de color vermell les ramificacions i de color verd les dendrites.

També podem veure que el color verd a vegades envolta els nuclis cel·lulars, en aquest

cas estan assenyalant el citoplasma de les cèl·lules. El color groc i el rosa apareixen

com a resultat de la superposició dels altres tres colors (el blau, el verd i el vermell).

En la següent foto 5.36 podem veure un gran mosaic format per diverses fotografies

d’una zona d’un cultiu cel·lular. En aquesta fotografia si que es poden apreciar bé les

diferents neurones amb el seu nucli, els axons i les ramificacions.

5.4 Entrevista al doctor Marco Straccia

Havíem acordat que aquesta entrevista l’havia de fer el Dr. Canals, però com que és

una persona molt ocupada i amb molta responsabilitat, li va resultar impossible

dedicar un temps a respondre-la. Així doncs, ha contestat l’entrevista el Doctor Marco

Straccia, col·laborador del Dr. Canals. Ell és Doctor en Neurociències i Investigador post

doctoral que treballa per a l’IDIBAPS al Laboratori de Cèl·lules Mare i Medicina



Regenerativa del Departament de Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències del

Programa de Teràpia Cel·lular de la Facultat de Medicina de la UB des de fa set anys.

5.38. Institut d'investigacions biomèdiques August Pi i Sunyer.

1- Quin és el futur de les vostres investigacions? Fins on voleu arribar?

En general el que nosaltres volem trobar és una teràpia cel·lular fiable i segura pel

pacient amb la malaltia de Huntington. Ens agradaria poder trasplantar als pacients les

neurones que perden i que aquestes puguin regenerar la part danyada.

2- Quines són les fites properes? I, quins són els passos a seguir per arribar als seus

objectius?

La creació d’un model de neurones humanes in vitro per poder estudiar els

mecanismes bimoleculars de les patogènesis de la malaltia de Huntington i molt útils

per provar fàrmacs que en un futur puguin curar o millorar els símptomes. Però per

arribar a crear aquest model de neurones, s’han de fer moltes investigacions abans.

Per exemple, per poder estudiar com es desenvolupa la malaltia i per poder veure

clarament com actuen aquestes neurones, cal primer fer un estudi dels diferents gens

que actuen en cada fase de la malaltia i saber exactament com es formen aquestes

neurones i com és la seva diferenciació. Hem de saber exactament quins són tots els

seus factors de creixement. Tot per poder-ne crear unes d’iguals per implantar als

pacients. Totes aquestes investigacions són molt complexes i molt llargues de fer, és

per això que la investigació és lenta i s’avança molt a poc a poc.



3- Creu que les MSNs creades al laboratori podran trasplantar-se i integrar-se en el

sistema nerviós adult danyat?

En un futur proper si. De moment s’ha demostrat en alguns experiments de

trasplantaments de Medium Spiny Neurons humanes en models animals, ja que les

neurones feien la seva funció i anaven formant una xarxa de connexions entre elles.

Però el trasplantament en els humans a través dels assajos clínics no donen, de

moment, cap resposta definitiva.

4- Creu que aquest transplantament serà efectiu en la majoria de pacients? O ara per

ara és molt difícil determinar-ho?

La nostra intenció es trobar una teràpia que tingui l’eficàcia més amplia per a tots els

pacients, encara que degut a la heterogeneïtat de la malaltia i de la diversitat de la

biologia humana serà improbable tenir un èxit igual en tots els casos.

5- Quants anys creu que passaran fins que puguem veure-ho a la clínica?

En general els experiments de laboratori que demostren l’eficàcia d’una teràpia fins a

la seva aplicació clínica diària tardaran una mitjana de quinze anys. Igualment,

prevenim que alguns assaigs clínics per a un nombre molt reduït de pacients seran duts

a terme abans de l’any 2020.

5.39. Notícia del bloc del Clínic.



6- En que consisteix el Programa de Teràpia Cel·lular (TCUB)? Quins són els seus

objectius?

Consisteix en potenciar la investigació en cèl·lules mare adultes, estudiar els diferents

mecanismes bàsics de funcionament dels diversos tipus de cèl·lules mare i estudiar les

possibles fonts i mecanismes de reprogramació cel·lular vistes en l’aplicació clínica.

També s’estan desenvolupant noves estratègies i protocols de cultiu i diferenciació de

les cèl·lules mare.

7- Com s'aconsegueix el finançament per les vostres investigacions? És suficient?S’ha

vist modificat per la situació de crisi?

Aquesta pregunta l’hauria de contestar el Pep Canals ja que ell és el responsable del

Departament.

8- Què sent un investigador en el moment en que demostra què la seva investigació

és vàlida?

Se sent molt content. Però s’ha de dir també que una investigació vàlida obre sempre

més preguntes de les que ja hi havien al principi. De manera que l’eufòria del moment

serveix per recarregar les piles, per seguir investigant i trobar noves respostes als nous

reptes.

5.5 Entrevista al doctor Joan Cunill Aixelà

He fet una entrevista al doctor Joan Cunill Aixelà que és veterinari, especialista en

embriologia i fundador de la Clínica Veterinària Delphis. Durant anys s’ha dedicat a

investigar les propietats nutritives del rovell de l’ou fecundat de la gallina i finalment

ha produït un complement alimentari basat en els factors de creixement i nutrients

que hi ha al rovell de l’ou. Aquest producte a l’arribar als diferents teixits del cos ajuda

a les cèl·lules mare a regenerar-se i a diferenciar-se en cèl·lules específiques. Aquest

fet fa que la gent que pren aquest producte noti algunes millores i fins i tot es

rejoveneixi, ja que les cèl·lules dels teixits es van regenerant constantment i no moren.

Això és a causa que l’envelliment d’un organisme s’associa amb la disminució funcional

de teixits i òrgans, així com amb una forta disminució de la capacitat regenerativa de



les cèl·lules mare. Per tant, les manipulacions que afavoreixen l’equilibri cap a la

regeneració poden prevenir o retardar l’envelliment.

1- Quin nom té el seu complement alimentari?

Es diu Excelvit.

2- Com va descobrir que del rovell de l’ou podria crear aquest producte amb tants

beneficis per a la salut? Quines proves va fer?

Ja fa temps que els nostres avantpassats prenien el rovell de l’ou quan estaven malalts

perquè ja sabien que tenia importants propietats nutricionals beneficioses per la salut.

És per això que vaig estar investigant amb el rovell de l’ou i perquè és molt fàcil veure i

treballar les diferents fases del desenvolupament embrionari i per tant de les cèl·lules.

A partir d’aquí vaig estar observant com es creava l’embrió i com les cèl·lules mare

s’anaven reproduint fins a formar-lo. Vaig observar l’activitat d’aquestes cèl·lules i vaig

observar els factors que les feien diferenciar en diferents cèl·lules dels diferents teixits

que formen l’embrió. I vaig veure que tenien molts factors que les feien regenerar.

Anava trencant els ous i augmentant la seva temperatura, d’aquesta manera trencava

les estructures i enzims i aconseguia tenir totes les proteïnes i nutrients. A partir

d’aquestes investigacions vaig idear un producte que tingués tots aquests nutrients i

factors capaços de regenerar les cèl·lules i vaig començar a prendre-ho i a donar-ho als

animals. Poques setmanes després ja vaig començar a veure les millores.

3- És veritat que si prens aquest elixir als 30 anys, frenes l’envelliment i conserves ja

per sempre el mateix estat físic i cel·lular?

Sí. Amb el pas dels anys les nostres cèl·lules van morint, perdem més cèl·lules de les

que guanyem i es produeix un desnivell, es va deteriorant el seu entorn per manca

d’informació. Els factors que estan envoltant les cèl·lules mare que les fan diferenciar

es van acabant i per tant les cèl·lules cada vegada es regeneren menys. Però si prens

l’Excelvit fas que hi hagi més factors i que aquests regenerin constantment les cèl·lules

i per tant no envelleixis. Totes aquestes regeneracions que es van produint a les

cèl·lules i als teixits del nostre cos produeixen una millora molt important a nivell

cel·lular que repercuteix en l’estat físic. Per tant la gent que pren aquests nutrients i



factors podríem dir que no tan sols pararan el seu envelliment cel·lular sinó que també

es rejoveniran.

5.40. El primer model del producte.

4- Com ja ha dit abans, l’ou té moltes propietats nutricionals. Podria dir-me’n

algunes?

L’ou és una font important de nutrients essencials, és a dir, nutrients que el cos només

pot obtenir a partir de l’alimentació. Conté vitamines B1, B2, B3, B5, B8, B9, B12, A, D,

E i K i minerals com el fòsfor, el iode, el ferro, el seleni i molts altres. També té àcids

grassos essencials com l’omega 3 i 6 i antioxidants com els carotens i altres greixos

com la lecitina. Però sobretot està format de proteïnes i d’aminoàcids essencials de

gran valor biològic.

5- Quan temps fa que va començar a fer aquestes investigacions?

Vaig començar al febrer de 2003, fa onze anys.

6- Aquest producte pot provocar efectes secundaris?

No, no provoca efectes secundaris. Hem fet proves de toxicitat amb ratolins que ho

demostren.

7- Podria produir al·lèrgies o accelerar tant el creixement cel·lular que pogués

produir un tumor?

No produeix al·lèrgies, però els que són al·lèrgics a l’ou no el poden prendre. Han fet

investigacions amb animals i mai s’ha produït cap tumor arran d’aquest producte, al

contrari, aquest producte potencia el sistema immunitari i fa que aquest sigui més fort



i resistent davant dels virus i bacteris. És per això que els que prenem aquest producte

no estem gairebé mai malalts ni tenim refredats.

8- Aquest elixir pot regenerar les cèl·lules cerebrals?

Pot regenerar els axons i les sinapsis però les neurones encara no ho saben. Han fet

investigacions amb ratolins que els hi donaven l’Excelvit i encara no han pogut veure si

les neurones es regeneren o no.

5.41. Logo del producte.

9- Amb quines malalties ha vist que funciona? I quines millores ha pogut observar?

Amb l’esclerosi múltiple, l’artritis, l’Alzheimer, la psoriasi, l’autisme... Un dels casos

més evidents ha sigut el de l’ex president Pasqual Maragall que pateix Alzheimer, des

de que ho pren ha començat a recordar coses que havia oblidat, com tornar a fer

càlculs matemàtics senzills que abans no recordava. Després d’aquests avenços els

seus metges em van venir a buscar i ara m’han obert una nova línia d’investigació en

diversos centres ja que ell ha fet grans avenços en la seva malaltia. Un altre cas és el

d’un paraplègic que fruit de prendre això ara comença a sentir i a moure els dits de les

mans. A més aquest producte té propietats antiinflamatòries que curen per exemple el

mal d’esquena que tenim tots quan ens anem fent grans. Ja que en el nostre cos es

produeixen inflamacions constantment, per exemple, quan agafem un got s’estan

inflamant les cèl·lules dels músculs del braç i en canvi si prenem l’Excelvit les cèl·lules

es van regenerant i no tenim tantes inflamacions i per tant tenim més flexibilitat.

10- A quines universitats o centres fan recerca del seu projecte?



A la Universitat de Barcelona, la Universitat Autònoma de Barcelona, la Universitat de

Lleida i a l’Hospital Vall d’Hebron.

11- Quins han sigut alguns dels seus experiments?

Han fet diversos experiments amb animals i amb cultius cel·lulars per veure tots els

canvis que es produeixen amb aquest producte.

Un dels experiments era observar quin era el grau d’inflamació en diversos cultius

cel·lulars sotmesos a una inflamació induïda. Un cultiu era amb cèl·lules normals i

l’altre era amb cèl·lules amb el tractament d’aquest producte. El resultat va ser molt

clar, al cultiu amb cèl·lules normal el grau d’inflamació era molt alt mentre que a les

cèl·lules amb el tractament el grau d’inflamació era menys de la meitat que a les

cèl·lules normals. Aquesta diferència ens demostra que aquest producte ajuda a

regenerar les cèl·lules i té capacitats antiinflamatòries.

5.42. Gràfic 1.

Un altre experiment va ser veure la supervivència de les cèl·lules amb el tractament i

sense. Van posar uns marcadors que indicaven la capacitat de sobreviure de les

cèl·lules. Al cultiu amb cèl·lules normals el marcador era molt baix, és a dir, que tenen

poca capacitat de sobreviure i en canvi al cultiu amb cèl·lules amb el tractament el

marcador era molt alt. Això demostra la capacitat de supervivència d’aquestes cèl·lules

quan tenen factors al voltant que les fan regenerar mentre que les cèl·lules normals es

van morint poc a poc.

0

20

40

60

80

100

120

140

Amb tractament Sense tractament

Grau d'inflamació

Grau d'inflamació



5.43. Gràfic 2.

12- Quanta gent pren el seu elixir?

Unes 5.000 persones de tot el món. La majoria catalans i espanyols.

13- Quantes dosis t’has de prendre al dia? Si estàs malalt te n’has de prendre més?

T’has de prendre un sobre al dia durant un mes i ja s’observen millores. Si estàs malalt

i te’n prens més afavorirà la cura o millora de la teva malaltia, ja que com més en

prenguis més cèl·lules es regeneraran. Se’n poden prendre fins a sis sobres en un dia.

S’ha de vigilar la gent que té colesterol ja que no seria bo tampoc prendre’n massa ja

que cada dos sobres és com si et mengessis un ou.

14- Què passa si deixes de prendre aquests sobres?

El sobre que t’has de prendre al dia és de manteniment, si deixes de prendre-ho el teu

envelliment i activitat cel·lular seguirà fent el seu curs normal. No hi haurà un

envelliment més ràpid ni més lent en funció de si t’havies pres aquest producte o no.

15- Quant val cada dosi?

Una capsa amb 30 sobres val 75 euros. Si prens un sobre cada dia la capsa et durarà un

mes. El preu del sobre es aproximadament 0,40 euros.

16- Hi ha més gent al món que estigui investigant això?

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

Amb tractament Sense tractament

Marcadors de supervivència

Marcadors de supervivència



Tots els països del món estan investigant la manera de fer un producte o un

medicament per parar l’envelliment.

17- Per quin procés legal o burocràtic ha de passar un complement alimentari?

Aquest producte és d’ús mèdic ja que encara que sigui un complement alimentari, s’ha

vist que influeix directament a la salut de les persones. Ha hagut de passar uns controls

molt estrictes sobre la possible toxicitat i altres experiments a Brussel·les. També ha

necessitat complir tota la normativa mundial.

18- Perquè alguns científics qüestionen l’eficàcia de l’Excelvit? Pensen que falten més

resultats científics?

No creuen que un sol producte pugui regenerar milers de cèl·lules de teixits diferents,

ja que aquestes són molt complicades de regenerar-se i cada tipus ho fa d’una manera

diferent. I per això reclamen més estudis i resultats científics. Aquestes estudis, però,

ja s’han fet i demostren una veritable millora tant en animals com en éssers humans.

Alguns diuen que tampoc se sap a molt llarg termini si comportarà algun problema a

nivell cel·lular.

19- A quina edat és recomanable començar-ho a prendre?

Cap als trenta anys que és quan el cos comença a envellir . Tot i que si tens alguna

malaltia també pots prendre-ho abans. No s’ha de prendre abans dels 25 anys ja que

en aquestes edats el cos encara s’està formant, encara hi ha processos de

desenvolupament.

20- L’Excelvit és bo per a la gent que té càncer? O pot ajudar a regenerar les cèl·lules

mare que es troben en un tumor?

S’ han fet experiments amb ratolins amb càncer alimentats amb Excelvit i aquest ataca

les cèl·lules canceroses i millora el sistema immunitari, per tant podem dir que és

anticancerós. De totes maneres en cas de tumoracions només s’aconsella com a suport

en la quimioteràpia.

21- Com a conclusió, que diria del seu producte? Creu que està ajudant a molta gent?

Sí, aquest producte està ajudant clarament a molta gent amb malalties i que gràcies a

això van tenint millores a nivell cel·lular i a nivell físic. La gent que ho pren té menys



dolors i viu amb més qualitat de vida. Ja que a tots no només ens preocupa l’estat físic,

sinó la capacitat que tindrem per ser conscients de les coses i per poder cuidar-nos

nosaltres mateixos sense dependre dels altres.

5.6 L’ética i les cèl·lules mare (part pràctica)

Opinions anònimes sobre l’ús de cèl·lules mare embrionàries:

He recollit també, a través d’un qüestionari anònim, l’opinió d’un públic més general

sobre el tema.

El qüestionari té en compte l’edat i el sexe dels participants i planteja les següents

preguntes a partir d’una definició de cèl·lula mare:

Les Cèl·lules Mare són cèl·lules no diferenciades que conserven l'habilitat de diferenciar-se

en qualsevol altre tipus cel·lular. Aquesta habilitat els permet actuar com un sistema

reparador per al cos, regenerant cèl·lules mentre l'organisme encara és viu.

1- Creus què és lícit utilitzar les Cèl·lules Mare per curar les malalties actuals?

2- Donaries, a un banc, les Cèl·lules Mare extretes del cordó umbilical del teu fill/a

per a ser utilitzades?

3- Creus que les Cèl·lules Mare del cordó han de servir per a curar qualsevol tipus

de malaltia?

4- Et sembla correcte que es facin investigacions a partir de les Cèl·lules Mare dels

embrions (provinents d'un avortament)?

5- Estaries d'acord amb la clonació de teixits o òrgans?

6- Per acabar, estaries d'acord amb la clonació humana?

Un cop analitzades les respostes obtingudes del qüestionari he extret les següents

conclusions:

L’enquesta ha estat contestada per una població amplia de 162 persones, homes i

dones, d’edats molts diverses; entre 15 i 69 anys. La franja d’edat amb més



participació ha estat la de 20 a 29 anys, i pel que fa al sexe, han contestat gairebé el

mateix nombre d’homes que de dones (47% d’homes i 53% de dones). Es pot observar

que la gran majoria dels enquestats, el 95% donen suport a l’ús i el desenvolupament

de tractaments mèdics amb cèl·lules mare .

El 93% donarien el cordó umbilical del seu fill/a i un 86% està d’acord amb la

utilització de cèl·lules mare extretes d’embrions. Finalment, el 81% dels enquestats

està d’acord amb la clonació de teixits o òrgans, mentre que 10 d’ells també

aprovarien la clonació humana.

5.44. Sexe

5.45. Franges d'edat

5.46. Creus què és lícit utilitzar les Cèl·lules Mare per curar les malalties actuals?

5.47. Donaries, a un banc, les Cèl·lules Mare extretes del cordó umbilical del teu fill/a per a ser utilitzades?

76 47%

85 53%

homes

dones

28 17%

60 37%

17 11%

22 14%

28 17%

6 4%

menys de 15 15 - 19

20 - 29

30 - 39

40 - 49

50 - 59

153 95%

8 5%

sí

no

11 7%

150 93%

no

sí



5.48. Creus que les Cèl·lules Mare del cordó han de servir per a curar qualsevol tipus de malaltia?

5.49. Et sembla correcte que es facin investigacions a partir de les Cèl·lules Mare dels embrions (provinents d'un avortament)?

5.50. Estaries d'acord amb la clonació de teixits o òrgans?

5.51. Per acabar, estaries d'acord amb la clonació humana?

88 55%

23 14%

50 sí

no

no ho sé

138 86%

23 14%

sí

no

131 81%

30 19%

sí

no

10 6%

151 94%

sí

no



Opinió personal:

La meva opinió sobre l’ús de cèl·lules mare embrionàries és que els embrions sobrants

de la reproducció assistida s’han de poder emprar per a la investigació o per finalitats

terapèutiques. Considero irracional llençar aquests embrions sobrants, ja que aquest

és un material molt valuós. Cal però, que el donant estigui assabentat de l’ús que se’n

farà i doni el seu consentiment.

Gràcies a la utilització d’aquests embrions en la recerca, en un futur es podrien curar

malalties o millorar la condició de vida dels malalts. Aquestes cèl·lules són l’esperança

per algunes malalties incurables.

Jo crec que un embrió es pot considerar ésser humà al cap de cinc mesos després de la

seva fecundació. La comunitat científica diu que en aquest moment l’embrió ja té una

estructura neurològica bàsica i s’ha posat en marxa la producció i circulació de tots els

element fisiològics imprescindibles entre la mare i l’embrió.



6 CONCLUSIONS GENERALS

Fer el Treball de Recerca m’ha semblat molt interessant ja que estar tant de temps

dedicat a un tema en concret, fa que et sentis com un especialista, tot i que realment

no ho siguis. El coneixement que vas adquirint t’empeny a voler tenir més informació,

una dada et porta a una altra, i això enlloc d’avorrir-te et porta a voler-ne saber més.

He après a organitzar-me, a treballar amb molta bibliografia i a redactar per fer

entendre el que vull explicar. He tingut algunes dificultats ja que la informació més

recent està publicada en anglès.

Aquest treball m’ha permès aprofundir en el coneixement de les cèl·lules mare i

gràcies a la pràctica que he fet en el laboratori, en la seva futura aplicació en la

Malaltia de Huntington. He vist que aquest tema és molt extens i a mida que anava

avançant el treball he anat desestimant diferents possibilitats per concentrar-me en

l’aplicació d’una malaltia concreta.

Considero que he assolit els objectius que m’havia plantejat tant en la part teòrica

com en la part pràctica.

Per mi el que ha estat més interessant ha sigut poder anar durant dues setmanes al

laboratori del Clínic, conèixer el món de la recerca en primer pla. Aquesta estada m’ha

permès entendre primer com es treballa en un laboratori i segon, i per mi molt

impactant, poder manipular i veure en directe l’experiment. M’he adonat que en un

laboratori s’han de seguir uns protocols molt estrictes, ja que treballen amb

substàncies i materials tòxiques i/o canceroses. També he pogut comprovar que la

feina d’un investigador és molt feixuga ja que ha de fer moltes rèpliques del mateix

experiment, penso que la recerca científica té una gran importància tan com la feina

dels metges.

El tema del meu treball és de màxima actualitat, quasi cada dia apareixen notícies

sobre noves aplicacions clíniques de cèl·lules mare. Per tant, podríem considerar que

aquest treball podria continuar i es podria ampliar en un futur. Aquesta actualitat



manifesta, m’ha portat a rebutjar molta documentació obsoleta malgrat estar

publicada fa pocs anys.

Per acabar crec que cal apostar per la investigació científica i pels seus avenços.

Donant-los el suport polític, social i econòmic que es mereixen. Són la clau per garantir

la millora de les condicions de la vida humanes.



7 AGRAÏMENTS

Vull donar les gràcies a totes aquelles persones que amb el seu ajut i paciència m’han

ajudat a realitzar el meu treball de recerca.

Primer de tot agrair a la meva mare per estar sempre al meu costat, llegint i rellegint el

treball fins l’últim dia i al Pau per ajudar-me en els aspectes tècnics i estètics.

Un agraïment especial als qui m’han permès accedir al món de la investigació per

haver tingut l’oportunitat de poder fer una pràctica al seu laboratori. Gràcies Pep

Canals i Marco Straccia.

I per acabar dono les gràcies a les meves tutores, Teresa Azuaga i Ana Guarinos pel seu

seguiment.



8 VOCABULARI CIENTÍFIC

Totes aquestes paraules es troben disperses en el treball amb un (*) al costat i són

recollides en aquest apartat per explicar-ne el seu significat.

- ADN (àcid desoxiribonucleic): àcid nucleic portador de la informació genètica

en els éssers vius. Està format per dos cadenes enrotllades entre sí formant una

doble hèlix.

- Agents mitògens: indueixen o estimulen la mitosi i la transformació cel·lular.

- Cèl·lules germinals: cèl·lules precursores dels gàmetes: òvuls i espermatozoides

en els organismes que es reprodueixen sexualment. Aquestes cèl·lules

contenen el material genètic que passarà a la següent generació.

- Citologia: branca de la biologia que estudia l’estructura i la funció de la cèl·lula.

- Cromosomes: cadascun dels petits cossos que s’organitzen al nucli cel·lular

durant les divisions cel·lulars com la mitosi o la meiosi. Porten la informació

genètica dels organismes eucariotes i està composta d’ADN associat a

proteïnes.

- Demència: La demència és una síndrome caracteritzada pel deteriorament

persistent i difús de les funcions mentals superiors, sense que s’alteri la

consciència.

- Factors de creixement: conjunt de substàncies que tenen una funció clau en la

comunicació cel·lular. Són glicoproteïnes i actuen com a mecanisme de

regulació del cicle cel·lular.

- Lípids: són biomolècules orgàniques que són insolubles a l’aigua. Tenen una

part hidròfila que estableix atraccions amb les molècules d’aigua i altres

molècules polars i una part hidròfoba que presenta repulsió respecte l’aigua.

- Llevats: fong unicel·lular que es reprodueix per gemmació o escissió.

- Matèria o matriu extracel·lular: medi que es troba envoltant la membrana

plasmàtica de les cèl·lules.

- Neurotransmissors: biomolècules que transmeten la informació d’una neurona

a una altra unides per les sinapsis.



- Processos metabòlics: conjunt de reaccions bioquímiques i processos

fisicoquímics que tenen lloc en una cèl·lula i els permeten fer diverses activitats

com créixer o reproduir-se.

- Proteïnes: són biomolècules que formen part de l'estructura bàsica dels teixits

i, per altre banda, tenen funcions metabòliques i reguladores. També

constitueixen la base de l'estructura del codi genètic.

- Protozous: grup d’animals que inclou espècies generalment unicel·lulars o bé

que formen colònies on cada cèl·lula conserva la pròpia capacitat reproductora

i la possibilitat de moure’s.

- Rotífer: grup de metazous diminuts aquàtics que tenen al cap un o dos cercles

de cilis i abunden en l’aigua estagnant.

- Teràpia gènica: consisteix en la inserció de gens en les cèl·lules i teixits d'un

organisme concret per tractar una malaltia hereditària, aquests introdueixen

l’ADN modificat a les cèl·lules i més endavant donaran lloc a una proteïna

funcional.



9 BIBLIOGRAFIA

Documents impresos:

- AVILA PORTILLO, Luz Mabel. et al. Las células madre, piedra angular de

rejuvenecimiento: Aclarando conceptos. Medicina cutánea ibero-latino-

americana. 2012, Vol. 40, núm. 1-2, pàg.3-10.

- BOSCH PITA, Miquel. Terapia celular en modelos de la enfermedad de

Huntington. Directors: Jordi Alberch i Josep M. Canals. Barcelona: Universitat

de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular i Anatomia Patològica, 2005.

Exemplar fotocopiat.

- BUENO TORRENS, David. Òrgans a la carta: cèl·lules mare, clonatge terapèutic i

medicina regenerativa. Barcelona: Omnis Cellula, 2005. ISBN 84-609-4605-3

- CANALS i COLL, Josep M. Aproximació molecular a la unió neuromuscular:

manteniment tròfic i alliberament de l'ACh. Director: Jordi Marsal i Tebe.

Barcelona: Universitat de Barcelona. . Departament de Biologia Cel·lular i

Anatomia Patològica, 1996. Exemplar fotocopiat.

- CANALS i COLL, Josep Maria. et al. Trasplantes de neuronas GABAérgicas.

Mente y cerebro. 2005, núm. 12, pàg. 50-51

- Ciència al descobert: la recerca del PRBB a l’abast de tothom. Barcelona: PRBB,

2013.

- COOPER, Geoffrey M. La célula. 6ªed. Madrid: Marban, 2014. ISBN 978-84-

7101-947-9.

- DELGADO, Mónica. et al. Valores en controversias: la investigación con células

madre. CTS: Revista iberoamericana de ciencia, tecnología y sociedad. 2007,

vol. 3, núm. 9, pàg. 9-31

- Introducción a biologia celular. 2ªed. Buenos Aires: Médica Panamericana,

2006. ISBN 950-06-0081-1.

http://dialnet.unirioja.es/servlet/revista?codigo=4582


http://cataleg.ub.edu/search~S1*cat?/aBosch+Pita%2C+Miquel/abosch+pita+miquel/-3,-1,0,B/browse

http://dialnet.unirioja.es/servlet/libro?codigo=255924




- LÓPEZ GUERRERO, José Antonio. Células madre: la madre de todas la células.

Madrid: Hélice, 2003. ISBN 84-921124-7-6.

- MATESANZ ACEDOS, Rafael. Medicina regenerativa y células madre. Madrid:

CSIC- Libros de la Catarata, 2010. ISBN: 978-84-00-09043-2.

- Medicina regenerativa y células madre. Madrid: CSIC- Libros de la Catarata,

2010. ISBN 978-84-00-090432

- MERCÉ, Luis T. Células madre: Preguntas y respuestas sobre donación y

conservación de sangre del cordón. Madrid: Médica panamericana, 2009. ISBN

978-84-9835-262-7

- NOMBELA CANO, César. Células madre. Madrid: CSIC- Libros de la Catarata,

2013. ISBN 978-84-00-091873

- PELLICER, Marc. et al. Aplicaciones terapéuticas de las células madre. Medicina

clínica. 2005, Vol. 124, núm. 13, pàg. 504-511

- Últimas investigaciones en biología: células madre y cèl·lules embrionarias.

Madrid: MEC. Subdir. Grl. De Información y Pub., 2009. ISBN 84-369-3896-8.

Documents no impresos:

- Terapia cel·lular: la medicima del futuro. DVD. Barcelona: Serveis Audiovisulas

UB, 2009.

-

Documents electrònics:

- About Stem Cells. BOSTON CHILDREN’S HOSPITAL. En Children’s Hospital [en

línia]. [consulta: 25 de juny de 2014]. Disponible a:

http://stemcell.childrenshospital.org/about-stem-cells/

- CANALS i COLL, Josep M. Reptes i riscos de la recerca en teràpies avançades. En

Biocat (01.03.2012) [en línia]. [consulta: 25 de juny de 2014].

http://www.biocat.cat/reptes-i-riscos-de-la-recerca-en-terapies-avancades



http://dialnet.unirioja.es/servlet/ejemplar?codigo=108096

http://stemcell.childrenshospital.org/about-stem-cells/

http://www.biocat.cat/reptes-i-riscos-de-la-recerca-en-terapies-avancades



- Cell Stem Cell [en línia]. Exeter: Elsevier, [2007] [consulta: 25 de juny de 2014].

Disponible a: http://www.cell.com/cell-stem-cell/home. ISSN 1934-5909

- Cèl·lules mare embrionàries i medicina regenerativa. Métode [en línia].

Número 55. Tardor 2007. [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://metode.cat/Revistes/Monografics/Gen-etica-i-estetica/Cellules-mare-

embrionaries-i-medicina-regenerativa

- Células madre [en línia]. Badalona: Digital Perks S.L, (s.a) [consulta: 28 de juny

de 2014]. Disponible a: http://lascelulasmadre.es/

- Células madre [en línia]. s.l: s.e, 2012. [consulta: 28 de juny de 2014].

Disponible a: http://celulasmadrefernandodeherrera.blogspot.com.es/

- CENTRE DE MEDICINA REGENERATIVA DE BARCELONA: CMR[B] [en línia].

Barcelona: Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona, 2009-2014

[consulta: 25 de juny de 2014]. Disponible a: http://www.cmrb.eu/

- CENTRO DI RICERCA SULLE CELLULE STAMINALE: uniStem. [en línia]. Milà:

Università degli Studi di Milano, 2011. [consulta: 25 de juny de 2014].

Disponible a: http://users2.unimi.it/unistem

- COMITÉ DE BIOÈTICA DE CATALUNYA: Consideracions sobre els bancs de sang

de cordó umbilical per a ús autòleg.[en línia]. Barcelona: Fundació Josep

Carreras, 2011 [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://www.fcarreras.org/ca/consideracions-sobre-els-bancs-de-cordo-per-a-

us-autoleg-comite-de-bioetica-de-catalunya-juny-2011_89834.pdf

- Cómo curan las células madre. PUNSET, Eduardo. REDES. En: RTVE [en línia].

[consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://www.rtve.es/alacarta/videos/redes/redes-como-curan-celulas-

madre/995373/

- Enfermedad de Huntington: ¿Cómo podrían ayudar las células madre?

EuroStemCell [en línia]. 10 de juny de 2013 [consulta: 28 de juny de 2014].

Disponible a:

http://www.cell.com/cell-stem-cell/home.%20ISSN%201934-5909

http://metode.cat/Revistes/Monografics/Gen-etica-i-estetica/Cellules-mare-embrionaries-i-medicina-regenerativa

http://metode.cat/Revistes/Monografics/Gen-etica-i-estetica/Cellules-mare-embrionaries-i-medicina-regenerativa

http://lascelulasmadre.es/

http://celulasmadrefernandodeherrera.blogspot.com.es/

http://www.cmrb.eu/

http://users2.unimi.it/unistem

http://www.fcarreras.org/ca/consideracions-sobre-els-bancs-de-cordo-per-a-us-autoleg-comite-de-bioetica-de-catalunya-juny-2011_89834.pdf

http://www.fcarreras.org/ca/consideracions-sobre-els-bancs-de-cordo-per-a-us-autoleg-comite-de-bioetica-de-catalunya-juny-2011_89834.pdf

http://www.rtve.es/alacarta/videos/redes/redes-como-curan-celulas-madre/995373/

http://www.rtve.es/alacarta/videos/redes/redes-como-curan-celulas-madre/995373/



http://www.eurostemcell.org/es/factsheet/enfermedad-de-huntington

%C2%BFc%C3%B3mo-podr%C3%AD-ayudar-las-c%C3%A9lulas-madre

- EURO STEM CELL. Blood stem cells in action. [en línia] YouTube. Youtube, LLC.,

5 de març de 2011 [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

https://www.youtube.com/watch?v=_td8Op8oHsA

- FUNDACION DIALNET. Dialnet [en línia].Logroño: Universidad de la Rioja, 2001-

2014 [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a: http://dialnet.unirioja.es/

- IAÑEZ PAREJA, Enrique: Células madre y clonación terapéutica. [en línia].

Granada, Universidad de Granada, (s.a) [consulta: 28 de juny de 2014].

Disponible a: http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/clonembrion.htm

- IDIBAPS s’incorpora a un ambiciós projecte per trobar una cura a la malatía de

Huntington, L’. [en línia]. Barcelona: Institut d’Investigacions Biomèdiques

August Pi i Sunyer, 2012. [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://www.idibaps.org/actualitat/noticies/6938/lidibaps-sincorpora-a-un-

ambicios-projecte-per-trobar-una-cura-a-la-malaltia-de-huntington

- Joan Cunill, l’eterna joventut en el rovell de l’ou. En: TV3. Divendres (emissió

23.05.2012) [en línia]. [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://www.tv3.cat/videos/4101352

- Jornada UNISTEM. 'The stem boy' En UBTV [en línia]. Barcelona: UB. Servei

d’Audiovisuals , 2014 [consulta:28 d’abril de 2014]. Disponible a:

http://www.ub.edu/ubtv/video/jornada-unistem-the-stem-boy

- MATO MATUTE, Teresa: Cèl·lules mare: Un nou concepte en medicina

regenerativa. En Associació catalana de Diabetis [en línia]. [consulta: 28 de juny

de 2014]. Disponible a: http://www.acdiabetis.org/d_avui/diabavui08.php

- Nobel Prize in Physiology or Medicine 2007, The. En: The Nobel Prize

Organisation [en línia]. [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2007/popular-

medicineprize2007.pdf

- ORTEGA, Maria. Es científics qüestionen l’eficàcia de l’elixir d’ou. ARA [en línia].

12 d’abril de 2011 [consulta: 8 de maig de 2014]. Disponible a:

http://www.eurostemcell.org/es/factsheet/enfermedad-de-huntington%20%C2%BFc%C3%B3mo-podr%C3%AD-ayudar-las-c%C3%A9lulas-madre

http://www.eurostemcell.org/es/factsheet/enfermedad-de-huntington%20%C2%BFc%C3%B3mo-podr%C3%AD-ayudar-las-c%C3%A9lulas-madre

https://www.youtube.com/watch?v=_td8Op8oHsA

http://dialnet.unirioja.es/

http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/clonembrion.htm

http://www.idibaps.org/actualitat/noticies/6938/lidibaps-sincorpora-a-un-ambicios-projecte-per-trobar-una-cura-a-la-malaltia-de-huntington

http://www.idibaps.org/actualitat/noticies/6938/lidibaps-sincorpora-a-un-ambicios-projecte-per-trobar-una-cura-a-la-malaltia-de-huntington

http://www.tv3.cat/videos/4101352

http://www.ub.edu/ubtv/video/jornada-unistem-the-stem-boy

http://www.acdiabetis.org/d_avui/diabavui08.php

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2007/popular-medicineprize2007.pdf

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2007/popular-medicineprize2007.pdf



http://www.ara.cat/premium/cronica/cientifics-questionen-leficacia-lelixir-

dou_0_461353909.html

- Pilot clinical study into iPS cell therapy for eye disease starts in Japan. En Riken

[en línia].Wako: Riken, 2013 [consulta: 25 de juny de 2014]. Disponible

a: http://www.riken.jp/en/pr/press/2013/20130730_1/

- Programa de Teràpia Cel·lular (TCUB) En UBTV [en línia]. Barcelona: UB. Servei

d’Audiovisuals, 2010 [consulta: 8 de maig de 2014]. Disponible a:

http://www.ub.edu/ubtv/es/video/programa-de-terapia-cellular-tcub

- ¿Qué dice la ley sobre la investigación con células madre de embriones

humanos en Europa? En Euro Stem Cell [en línea] consulta: 28 de juny de

2014]. Disponible a: http://www.eurostemcell.org/es/faq/

- Revolució de le cèl·lules mare, La. QUÈQUICOM (15-04.2009). En: TV3 [en línia].

[consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://blogs.tv3.cat/quequicom.php?itemid=29743

- Sobre células madre [en línia]. Valencia: SummonPress y ArtVisual, 2009-2014.

[consulta: 8 de maig de 2014]. Disponible a:

http://www.sobrecelulasmadre.com/

- RED DE TERAPIA CELULAR: TerCel. [en línia]. Madrid: Instituto de Salud Carlos

III, 2014. [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a: http://www.red-

tercel.com/

- SEGURA, Cristian. Els clients de Cunill creuen que els funciona. Ara [en línia]. 12

d’abril de 2011 [consulta: 8 de maig de 2014]. Disponible a:

http://www.ara.cat/premium/cronica/clients-Cunill-creuen-que-

funciona_0_461353921.html

- Stem Cell Network. [en línia]. Otawa: Stem Cell Network, 2009 [consulta: 8 de

maig de 2014]. Disponible a: http://www.stemcellnetwork.ca/

- TORRES ESPÍN, Abel. et al. El trasplantament de cèl·lules mare podria ser

beneficiós en lesions de medul·la espinal. UABDIVULGA: Revista de divulgació

científica [en línia]. 02/2014 [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://www.ara.cat/premium/cronica/cientifics-questionen-leficacia-lelixir-dou_0_461353909.html

http://www.ara.cat/premium/cronica/cientifics-questionen-leficacia-lelixir-dou_0_461353909.html

http://www.riken.jp/en/pr/press/2013/20130730_1/

http://www.ub.edu/ubtv/es/video/programa-de-terapia-cellular-tcub

http://www.eurostemcell.org/es/faq/%C2%BFqu%C3%A9-dice-la-ley-sobre-la-investigaci%C3%B3n-con-c%C3%A9lulas-madre-de-embriones-humanos-en-europa

http://blogs.tv3.cat/quequicom.php?itemid=29743

http://www.sobrecelulasmadre.com/

http://www.red-tercel.com/

http://www.red-tercel.com/

http://www.ara.cat/premium/cronica/clients-Cunill-creuen-que-funciona_0_461353921.html

http://www.ara.cat/premium/cronica/clients-Cunill-creuen-que-funciona_0_461353921.html

http://www.stemcellnetwork.ca/



http://www.uab.cat/servlet/Satellite?cid=1096481464166&pagename=UABDiv

ulga%2FPage%2FTemplatePageDetallArticleInvestigar&param1=134566613547

- TUSON, Miquel. Pseudociència i elixirs de l’eterna joventut. ARA [en línia]. 22

d’abril de 2014, [consulta: 8 de maig de 2014]. Disponible a:

http://ciencia.ara.cat/laetoli/2011/04/22/pseudociencia-i-elixirs-de-joventut/

- UNIVERSITAT DE BARCELONA. Facultat de Medicina. Departament de Biologia

Cel·lular, Immunologia i Neurociències: Cèl·lules mare i medicina regenerativa.

[en línia]. Barcelona: Dept de Biologia Cel·lular, Immunologia i Neurociències,

2011 [consulta: 25 de juny de 2014]. Disponible a:

http://www.ub.edu/bciap/ca/research_groups/cel%C2%B7lules-mare-i-

medicina-regenerativa/

- UNIVERSITY OF EDINBURGH. EuroStemCell [en línia]. [consulta: 25 de juny de

2014]. Disponible a: http://www.eurostemcell.org/

- VALERO SANCHEZ, Pedro. Blog científico de células madre [en línia]. Madrid:

Pedro Valero Sanchez, 2012 [consulta: 28 de juny de 2014]. Disponible a:

http://pvalero-criocord.blogspot.com.es/

http://www.uab.cat/servlet/Satellite?cid=1096481464166&pagename=UABDivulga%2FPage%2FTemplatePageDetallArticleInvestigar&param1=1345666135471

http://www.uab.cat/servlet/Satellite?cid=1096481464166&pagename=UABDivulga%2FPage%2FTemplatePageDetallArticleInvestigar&param1=1345666135471

http://ciencia.ara.cat/laetoli/2011/04/22/pseudociencia-i-elixirs-de-joventut/

http://www.ub.edu/bciap/ca/research_groups/cel%C2%B7lules-mare-i-medicina-regenerativa/

http://www.ub.edu/bciap/ca/research_groups/cel%C2%B7lules-mare-i-medicina-regenerativa/

http://www.eurostemcell.org/

http://pvalero-criocord.blogspot.com.es/



10 ANNEXOS

10.1 Annex 1: Protocol

He volgut afegir un exemple del protocol, en anglès, que vam fer servir per poder dur

a terme la pràctica d’Immunofluorescència on detectàvem una sèrie de proteïnes per

saber si les hIPS s’havien diferenciat correctament en Medium Spiny Neurons.

ImmunoCytoFluorescence “very” general protocol

Each antibody has its own staining protocol in each cell type. Specific set-up is

required in every specific staining.

As general assumption, the following protocol can be applied to establish the

conditions for an initial specific staining.

Data to consider:

- Protein localization, in order to decide if permeabilize or not and what kind of

permeabilization reagent.

- Primary antibody characteristics (please check the table below and antibody

datasheet)

- Primary antibody dilution, a general working concentration is around 1 µg/mL,

but this depends on the abundance of the antigen.

- Permeabilization method and solutions.

- Blocking solution, BSA is a general epitope blocker and can be used in

association with specific serum (generally the one proceeding from secondary

antibody source animal). This would increase the secondary antibody

specificity.

- Time and temperature of incubation also varies for each antibody and cell type

- Epitope unmasking is usually not required.



This is a working example:



10.2 Annex 2: Taules de dades de la pràctica

DATE 28/08/2014 Channel Red green

Antibody PSD-95 SNAP25

Source Mouse IgG1k Rabbit

Reference Affinity Bioreagens

MA1-046 Abcam Ab41455 mono-/poly-clonal m p Clone 7E3-1B8 Dilution 1:200 5ug/mL Volume to use (µL) 5,0 10,0 Incubation time overnight overnight Internal code 197 192

Permeabilization Triton-X100 0,1%

PBS+NaAzide 0.03%+tritón 0.1%

Blocking BSA 1% + NGS 10 %

Secondary Ab Cy3 Alexa-488 Dilution 1/500 1/500 Volume to use (µL) 2 2 Time 1,5h 1.5h Internal code 24 26

Total volume 1 mL



DATE 28/08/2014

Channel Red green

Antibody Vglut1 Synapsin I

Source rabbit Mouse

Reference Abcam Ab57467

mono-/poly-clonal p m

Clone 0.5mg/mL

Dilution 1/500 1/100

Volume to use (µL) 1,2 6

Incubation time overnight overnight

Internal code 5th floor 5th floor

Permeabilization Saponin 0,1%

PBS+NaAzide 0.03%

Blocking PBS + NHS 15% 30min

Secondary Ab Cy3 Alexa-488


Volume to use (µL) 1,2 1,2

Time 1,5h 1.5h

Internal code 23 25

Total volume 600 uL




Antibody Tuj1 Synapsin I

Source rabbit Mouse

Reference T2200 sigma Abcam Ab57467

mono-/poly-clonal p m

Clone 0.5mg/mL

Dilution 1/1000 1/100

Volume to use (µL) 1,2 12

Incubation time Overnight overnight

Internal code 8 5th floor



Blocking BSA 1% + NGS 10 %




Time 1,5h 1.5h

Internal code 23 25

Total volume 1.2 mL




Antibody MAP2 VGlut1

Source Mouse IgG1 rabbit

Reference BD610460

mono-/poly-clonal m p

Clone 18/MAP2B



Incubation time overnight overnight

Internal code 152 5th floor

Permeabilization Saponin 0,1%

PBS+NaAzide 0.03%

Blocking PBS + NHS 15% 30min




Time 1,5h 1.5h

Internal code 24 26

Total volume 1.2 mL



DATE 28/08/2014

Channel Red

Antibody GFAP

Source rabbit

Reference DAKO Z0334

mono-/poly-clonal p

Clone

Dilution 1/500

Volume to use (µL) 2,0

Incubation time overnight

Internal code 53



Blocking BSA 1% + NDS 7%

Secondary Ab Cy3

Dilution 1/500

Volume to use (µL) 2

Time 1.5h

Internal code 23

Total volume 1 mL



10.3 Annex 3: Memòries del laboratori











10.4 Annex 4: Conferències a les quals he assistit

- Conferència del Unistem day a la Universitat de Barcelona 14 de març de 2014.

Dr. Josep M. Canals, IDIBAPS, Dr. Pablo Menéndez, Fundació Josep Carreras i

Dr. Ricard Pruna, Futbol Club Barcelona.

- Conferència Centre de Regulació Genòmica 29 d’abril de 2014. Dr. Angel Raya i

col·laboradors.

- Conferència UPC 3 de Juny de 2014.

- Conferència CRBB (Parc de Recerca Biomèdica de Barcelona). Dr. Angel Raya.

4 d’Octubre de 2014.



10.1. certificat d'assistència.



10.5 Annex 5: Resum Unistem Day

Coordinador: Josep Mª Canals

EL LLARG I FASCINANT VIATGE DE LA INVESTIGACIÓ SOBRE LES CÈL·LULES MARE.

Europa unida per la ciència.

Diferents països europeus participen en la jornada UNISTEM dedicada a estudiants

d’ESO i batxillerat.

El dia serà una oportunitat per a l’aprenentatge, el descobriment i la discussió sobre la

investigació sobre les cèl·lules mare. Es tractaran experiències relacionades amb la

investigació i les seves expectatives culturals, sent la investigació un exemple per a la

formació i consolidació dels coneixements. L’esdeveniment es realitzarà a terme de

manera simultània entre diverses universitats d’Europa, incloent els països d’Espanya,

Itàlia, Regne Unit i Suècia. A Espanya, participaran universitats de diverses comunitats

que juntament amb centres d’investigació organitzaran esdeveniments específics.

Descripció de la Jornada:

Aquesta és una jornada anual per a estudiants d’ensenyament secundari. La intenció

és estimular l’ interès dels joves o potser fer-los descobrir una vocació per la ciència i

la investigació científica a partir de temes i problemes en el context de la investigació

amb cèl·lules mare. A través de conferències, debats, presentació de pel·lícules i

esdeveniments recreatius. Els joves poden descobrir la recerca tenint en compte no

només el contingut i els mètodes científics, sinó també el fet que la investigació és

divertida i fomenta relacions personals i socials. L’any 2013, per primera vegada es

planteja una participació a nivell europeu unint estudiants de diferents països ja sigui

per xarxes socials així com connexions entre diverses universitats.

Horari:

8:30-9:00 Recepció i entrega de documentació.

9:00-9:15 Dr. Francesc Cardellach, Degà, Facultat de Medicina,UB i Dr. Josep Mª

Canals, coordinador del programa de Teràpia Cel·lular – Presentació.

9:15-9:30 Acte d’obertura, passi del vídeo de recepció internacional.



9:30-9:45 Connexió internacional (Itàlia (Milà)-Barcelona).

9:45-10:00 Connexions nacionals amb diferents universitats de Valladolid, Santiago de

Compostela, Murcia i Madrid.

10:00-11:00 Les tres conferències.

11:00-11:30 Esmorzar patrocinat per la Red de Teràpia Cel·lular.

11:30-13:00 Joc de rol sobre la utilització de cèl·lules mare.

13:00-13:20 Passi del documental “Teràpia Cel·lular: la medicina del futur”.

APUNTS DE LES TRES CONFERÈNCIES:

1- Dr. Canals, Facultat de Medicina, IDIBAPS, UB– “Es possible regenerar el sistema

nerviós?”

De moment no es pot regenerar el sistema nerviós central (cervell i medul·la espinal).

Els humans hem perdut la capacitat de regeneració. Un exemple clar de regeneració és

la cua de les sargantanes, ja que quan la talles es produeix la necrosis (mort cel·lular), i

al cap d’uns mesos torna a aparèixer la cua gràcies a la gran quantitat de cèl·lules mare

que tenen i que regeneren el teixit danyat. Gràcies a les cèl·lules mare les sargantanes

tenen un eficaç sistema de defensa davant dels seus depredadors. En canvi això no

passa amb els humans, ja que si tallem un dit a un humà, aquest ja no tornarà a

créixer.

Ara estem investigant fins a quin punt arriba la regeneració dels humans i per això

investiguem amb diferents tipus de cèl·lules mare.

Les cèl·lules mare s’autorenoven, poden dividir-se i proliferar-se i es diferencien en

qualsevol línia cel·lular.

Desenvolupament humà: Depenent del moment de desenvolupament que estiguin les

cèl·lules, tindran un grau de capacitat de diferenciació major o menor.

Els humans venim d’una cèl·lula única (totipotent) que va dividint-se. La primera

diferenciació de les cèl·lules és el Blastocist (cèl·lules de la massa interna) les cèl·lules

embrionàries (pluripotents) que després formaran un embrió i un fetus fins que neixi i

sigui adult. Llavors les cèl·lules de qualsevol teixit del cos adult seran multipotents.



Premis Nobel de Medicina de 2012:

- John Gurdon – Reprogramació nuclear. Transferència nuclear, transferència

d’un nucli d’una cèl·lula. Dolly. A partir d’un blastocist generem cèl·lules mare.

- Yamanaka – (agafa uns gens importants i els posa dins de cèl·lules adultes que

es converteixen en cèl·lules mare, per tan ja no necessita cèl·lules embrionària,

no necessitem embrions que encara que tinguin molt poder de diferenciació,

formen tumors. Cèl·lules mare pluripotents induïdes?

“Es pot crear un cervell amb cèl·lules mare?”

Tenim dos tipus de cèl·lules, les neurones que són les cèl·lules principals i unes altres

cèl·lules que les acompanyen.

Tenim 10 bilions de neurones al cervell, “Creieu que podem regenerar tot això?”

Trigaríem 9 mesos a regenerar tot un cervell.

Les neurones s’agrupen en tipus o poblacions com la GABA o la Dopamina. Cada

neurona connecta amb l’altra gràcies als contactes sinàptics. Una neurona té

aproximadament uns 100 contactes sinàptics. Ens centrem en una població de

neurones del cervell, seria possible curar malalties neurodegeneratives?

Hi ha un cas clínic que s’està duent a terme actualment que consisteix en agafar un

cervell d’un embrió d’un avortament (o en processos in vitro sobrants) i agafar les

neurones, fer un cultiu cel·lular i implantar a la zona escassa de neurones del pacient

amb Parkinson per exemple. S’ha vist per això, que aquest procés té unes millores

escasses.

2- Dr. Pablo Menéndez, Fundació Josep Carreras, UB – “Cèl·lules mare

hematopoètiques i mesenquimals i les seves aplicacions”.

Primer ens ensenya un vídeo de Till and McCulloch legacy, i ens explica que el premi de

medicina de 2012 va ser entregat a Gurdon i Yamanaka i que ells no tenen tot el mèrit

ja que des de 1961, Till i McCulloch van estar investigant els efectes de radiació en un

ratolí i com aquest anava canviant. Va ser llavors quan va començar la biologia de les

cèl·lules mare. Podem dir que ells van ser els pares de les cèl·lules mare.



Desprès ens explica la classificació de les cèl·lules mare: Embrionàries, IPS (cèl·lules

mare induïdes), Adultes (les més utilitzades són les hematopoètiques i mesenquimals).

També ens explica que es classifiquen segons el seu potencial (totipotents,

pluripotents, multipotents i unipotents) i per la ontogènia, és a dir el seu

desenvolupament des de l’òvul fertilitzat fins la forma adulta. (embrionals , fetals,

neonatals, adultes i induïdes).

Ens passa un altre vídeo sobre les cèl·lules mare hematopoètiques i el premi Nobel

1990 a Donnall Thomas. Ens explica que es fan transplantaments a gent que té

leucèmia i que les cèl·lules son obtingudes de las pell, de l’intestí, de la mama, SNC, de

sang perifèrica, del cordó umbilical i medul·la òssia.

Quan es fa la quimioteràpia, moren tots els teixits que proliferen ràpid com les ungles

o el cabell. Això fa que es maten tan les cèl·lules canceroses com les bones. Per això

com més greu sigui el tumor, més elevada ha de ser la quimioteràpia. Tot i així es

segueixen matant les cèl·lules bones i molts cops es necessita fer un transplantament

per regenerar les cèl·lules sanes que han mort. Donnall Thomas, va trasplantar per

primer cop una medul·la òssia sense que hi hagués rebuig per part del pacient i va

aconseguir una regeneració del teixit danyat.

Actualment és fan un 101 trasplantaments a l’any al Clínic de la UB.

Cèl·lules Mesenquimals:

Les cèl·lules Mesenquimals estan a tots els teixits al Mesoderma (múscul, os,

grassa,...). I tenen la propietat de que es proliferen molt, tenen la capacitat de migrar a

teixits danyats i són immunosupresives (immunotolerants) és a dir que suprimeixen el

sistema immunitari. S’han fet unes 40.000 publicacions sobre aquestes cèl·lules i

moltíssims assajos clínics.

S’ha vist que amb les cèl·lules Mesenquimals es produeixen efectes secundaris després

d’un trasplantament.

Aplicacions clíniques amb cèl·lules Mesenquimals:

- Quan es fa una radiografia i es veu un ós trencat, la regeneració que fa l’os és

gràcies a les cèl·lules mesenquimals.



- Fa uns anys hi va haver un cas greu al Hospital de la Paz de Madrid dirigit pel

Dr. Garcia Olmo. Un nen de tres anys tenia un tumor al cervell que li va fer

metàstasi. Li van injectar un virus (icoviv) ja que a un nen de tres anys no se li

pot fer la mateixa quimioteràpia que a un adult. Aquest virus que contenia

cèl·lules mare va extendre’s per tot el cos i va matar-li les cèl·lules bones i

dolentes però van aconseguir fer- li baixar la metàstasi i el nen es va recuperar.

Al cap de cinc anys el nen va morir, ja que no va poder aguantar el tumor.

- Un altre cas és el d’un pacient que tenia una inflamació intestinal i van haver-li

de posar una fístula intercutània gràcies a les cèl·lules mesenquimals es va

produir una cicatrització ràpida.

3- Dr. Ricard Pruna, Futbol Club Barcelona – “Teràpia Cel·lular en l’esport d’elit”

El Dr. Pruna treballa cada dia en el camp de la traumatologia i teràpia regenerativa

perquè els jugadors del Barça estiguin sempre en forma o les seves lesions es curin el

més aviat possible perquè puguin tornar a jugar, ja que hi ha molta pressió mundial en

aquest àmbit.

Ens explicava que les aplicacions que han de fer per les lesions musculars que

acostumen a patir els jugadors ha de ser rapidíssima. Diu que l’aplicació de cèl·lules

mare és molt llarga, ja que s’han de treure, cultivar i aplicar al jugador i això té una

durada de més de tres setmanes que els jugadors no poden esperar.

També explica que la millora d’aplicar les cèl·lules mare és veu al cap d’un any i mig

per exemple en els genolls i meniscs desgastats.

Als anys 70, els jugadors es retiraven quan es trencaven els lligaments, ja que no eren

capaços de curar-los. Cap als anys 90 es feia una endoscòpia i una cirurgia que

consistia en retallar el menisc, això produïa un fregament entre os i os que produïa un

altre lesió al cap de poc temps. Llavors els jugadors s’havien de retirar

permanentment.

Els metges van haver de pensar un tractament reparador i regenerador perquè els

jugadors no s’haguessin de retirar. Fa més de 35 anys que hi ha moltes lesions al

cartílag i que no es poden arreglar. És per això que necessitem la medicina

regenerativa i les cèl·lules mare que ens ajudin a regenerar la part danyada.



Les lesions del menisc són molt complicades i hi ha poques solucions si fem servir la

teràpia cel·lular. És per això que hem de fer servir altres mètodes i després reforçar la

part danyada fent servir cèl·lules mare. Per tant, perquè pugui recuperar-se i el teixit

danyat i pugui regenerar-se, necessitem les cèl·lules mare que estan a la sang, ja que

es proliferen i actuen més ràpid. És per això que les lesions perifèriques del menisc,

són més fàcils de curar, ja que contenen més vasos sanguinis i en canvi les més

interiors entre os i os són més difícils de curar ja que no hi ha tants vasos sanguinis i

per tan menys cèl·lules mare. Hi ha una possible recuperació, és fa una ferida al costat

de la lesió perquè es faci sang i serveixi per curar-ho. D’aquesta manera no caldrà

cirurgia. Hi ha diverses tècniques per curar-ho, les mecàniques i les biològiques. Les

tècniques mecàniques són, per exemple el raspat o la trapinació que consisteixen en

raspar i perforar el menisc però tenen pocs resultats. També van intentar posar

coàguls de fibrina sobre la lesió, però van veure que no millorava.

Van fer estudis amb veterinària que consistien en reparar meniscs i cartílags dels

animals i van veure que la millora apareixia al cap d’un any i que es produïen pocs

efectes.

Una de les reparacions més noves i capdavanteres és la reparació de lligaments

danyats incorporant un tendó. Es fan artroscòpies per veure amb exactitud la lesió i

intentar reparar uns lligaments. Es fa una cirurgia reparadora fent un túnel entre el

fèmur i la tíbia i posen un tendó que farà la funció de lligament. Aquesta operació

necessita un procés de lligamentització del tendó, ja que s’ha d’acostumar a la seva

nova posició i funció. En aquest cas els jugadors del Barça comencen a jugar al cap de

sis mesos però es possible una nova ruptura depenent de la lesió que puguin tenir. Per

això, es posen factors de creixement per remodelar la part òssia. I en cas de lesió més

greu, s’afegeixen al tendó unes fibres del lligament.

Aquesta operació compte de tres processos: 1- Reparació 2- Reconstrucció 3- Procés

biològic

Per acabar el Dr. Pruna ens va fer veure que la història de la cèl·lula és molt i molt

antiga. Va explicar-nos que des del Big Bang fa uns 14.000 milions d’anys va formar-se

la primera cèl·lula i aquesta ha anat desenvolupant-se i evolucionant fins ara. La



cèl·lula s’ha anat diferenciant i per això ara tenim múltiples tipus. Durant tots aquests

milions d’anys la ciència ha anat avançant així com la mentalitat clínica i crítica.

JOC DE ROL SOBRE LA UTILITZACIÓ DE CÈL·LULES MARE:

El joc consistia en pensar si es pot regenerar el cervell, l’os, el cartílag, la pell i els

glòbuls vermells. Desprès ens donaven unes cartes amb el procediment de com es

podien regenerar i ho havíem de posar en l’ordre que creiem. Vam fer grups i cadascun

es va centrar en un. A mi em va tocar la regeneració del cor.

Regeneració del cor:

1- S’extreu una part de pell del pacient.

2- Se separen les capes de la pell (Dermis/epidermis) i se’n agafa una.

3- Es disgreguen i se separen les cèl·lules.

4- S’aïllen les cèl·lules de la pell (fibroblasts).

5- Es modifiquen els fibroblasts amb gens mitjançant un virus.

6- Existeixen uns gens per reprogramar les cèl·lules i fer-les embrionàries.

7- Amb aquest procés s’obtenen cèl·lules mare induïdes.

8- Aquestes cèl·lules mare induïdes es cultiven com les embrionàries.

9- El medi de cultiu és necessari per expandir les cèl·lules mare.

10- S’apliquen factors de creixement que permeten la divisió de les cèl·lules.

11- Les cèl·lules mare induïdes s’expandeixen en el laboratori.

12- I mantenen la capacitat de diferenciació (pluripotents).

13- La pluripotència d’aquestes cèl·lules es comprova fent tincions.

14- S’apliquen els factors de diferenciació.

15- S’introdueixen gens cardíacs que permet una major diferenciació.

16- La vitamina C és necessària per l’obtenció de progenitors del cor.

17- Gràcies a la vitamina C obtenim progenitors cardíacs.



18- Els progenitors cardíacs es purifiquen de cèl·lules no diferenciades.

19- S’expandeixen els progenitors cardíacs.

20- Amb l’aplicació d’hormones es garanteix una millora de l’expansió d’aquestes

cèl·lules.

21- Es manipula el cultiu per promoure la maduració de cardiomiocits.

22- La resistència és un factor de maduració de les cèl·lules del cor.

23- També s’han de controlar altres factors com la força, l’elasticitat i la pressió.

24- Es fa una comprovació ‘in vitro’ dels cardiomiocits per veure que tot va bé.

25- Es fa el trasplantament de les cèl·lules cardíaques.

26- Les senyals tridimensionals ens mostren la recuperació de la forma.

27- S’obtenen cardiomioits madurs ‘in vivo’.

28- El ferro i l’oxigen són dos elements bàsics pel funcionament correcte del cor.

29- Comprovació funcional del cor.

30- Regeneració completa del cor.

DOCUMENTAL: “TERÀPIA CEL·LULAR: LA MEDICINA DEL FUTUR”:

-Què és la teràpia cel·lular? En que consisteix? Perquè s’utilitzen les cèl·lules mare?

A la Universitat de Valladolid al Palau de Sta. Cruz és va fer la primera sala per

manipular les cèl·lules mare i poder-les utilitzar en la teràpia cel·lular. L’encarregat és:

- Dr. Javier García-Sancho – Catedràtic de Fisiologia. Facultat de medicina,

Universitat de Valladolid. Coordinador de la Red Española de Terapia Celular

ISCIII.



-Què és la teràpia cel·lular?

La teràpia cel·lular consisteix en fer servir cèl·lules per restablir la funció perduda o

danyada en lesions en els teixits. Fem servir cèl·lules mare adultes i cèl·lules mare

embrionàries fent-les diferenciar en el tipus de cèl·lules que volem per al teixit danyat.

-Perquè la teràpia cel·lular ha revolucionat la medicina?

Perquè hem trobat una aplicació vàlida millor que un trasplantament que és el que es

feia fins ara. A més cada vegada hi ha més pacients i menys donants.

-La teràpia cel·lular ja ha començat a donar fruits en la medicina?

Sí, ara és fan teràpies hematològiques, es curen lesions de genoll i altres articulacions i

es fan servir les cèl·lules mare del limbe esclerocornial per les úlceres a la còrnia,

també es fan servir cèl·lules de la pell per a reparar grans cremades i cèl·lules mare

mesenquimals pels trasplantaments de pàncrees.

-Què és la “Red de Terapia Celular”? Per a què serveix?

És un conjunt de grups (27) a Espanya que estudien els mecanismes de diferenciació i

de proliferació de cèl·lules mare. A més, hi ha grups clínics que tenen l’experiència i

coneixement de portar les aplicacions a la pràctica. L’objectiu es investigar i estudiar

els comportaments de les cèl·lules mare i fer aplicacions clíniques per millorar

malalties.

Aquest grup té relació amb la “Sociedad Espanyola de Terapia Génica y Celular”, ja que

volen estendre aquestes aplicacions a la teràpia gènica.

- Dr. Enric Carreras – Responsable del Programa de Trasplantaments

Hematopoètics, Hospital Clínic de Barcelona. Investigador de l’IDIBAPS.

La Leucèmia és una de les malalties que fa més anys que treballa amb teràpia cel·lular,

es tracta d’una malaltia cancerosa a la sang que prolifera per tot el cos. Aquesta

malaltia la tractem amb quimioteràpia i radioteràpia, això el que fa es buidar totes les

cèl·lules dolentes i bones del cos i fer desprès un trasplantament de medul·la òssia, així

es com es curen la majoria dels casos. Ara, gràcies a les cèl·lules mare no cal fer un

trasplantament. Sinó que les cèl·lules mare van a la medul·la òssia i produeixen totes

les cèl·lules de la sang (glòbuls vermells, glòbuls blancs i plaquetes).



-Com obtenim les cèl·lules mare per curar la Leucèmia?

Les cèl·lules mare les podem obtenir de diferents llocs: de la medul·la òssia fent servir

una agulla de Jamshidi, de la sang perifèrica o del cordó umbilical. Necessitem agafar

quantitats suficients de cèl·lules mare per poder fer un trasplantament. Aquestes

cèl·lules mare produeixen totes les cèl·lules mare de la sang com ja hem dit però

també produeixen algunes cèl·lules específiques d’algun teixit.

Ara hem descobert un tractament més innovador; hem après que dins d’aquest bloc

de cèl·lules que nosaltres podem agafar de diversos llocs, hi ha subpoblacions cel·lulars

que les podem fer servir per fer determinades funcions. Això és un gran descobriment,

ja que fa onze anys quan un malalt requeia desprès del trasplantament no es podia fer

gaire cosa, en canvi ara sabem que amb la infusió de limfòcits (glòbuls blancs) del

donant en molts casos podem tornar a revertir la complicació de la recaiguda del

trasplantament.

- Dr. Josep Mª Canals – Professor titular de Biologia Cel·lular. Facultat de

Medicina, Universitat de Barcelona. Investigador de l’IDIBAPS.

-Què són les cèl·lules mare?

Són cèl·lules molt primitives que tenim dins el nostre organisme que tenen unes

característiques molt atractives per a la teràpia cel·lular. S’autorenoven, és a dir que la

cèl·lula es divideix en dos cèl·lules filles que entre elles són diferents. Una cèl·lula és

igual que la seva mare i l’altra cèl·lula filla és diferent i pot convertir-se en qualsevol

línea cel·lular del nostre cos.

Hi ha diversos tipus de cèl·lules mare: les cèl·lules mare Embrionàries i les cèl·lules

mare Adultes. Les cèl·lules mare embrionàries les extraiem d’un embrió de cinc dies i

podem obtenir totes les cèl·lules del nostre cos ja que tenen la capacitat de

diferenciar-se en totes les cèl·lules del nostre cos. En canvi les cèl·lules mare d’adult,

que les trobem en teixits del cos humà adult, tenen un patró de diferenciació menys

desenvolupat ja que només es poden diferenciar en cèl·lules del òrgan en que es

trobin. Per exemple les cèl·lules mare del cervell, només es poden diferenciar en

neurones o en altres cèl·lules del cervell.



Una de les aplicacions de les cèl·lules mare d’adult és fer-les servir en teràpia cel·lular

per un òrgan concret. Agafem aquestes cèl·lules i la fem diferenciar en el tipus de

cèl·lula que ens interessa en el teixit danyat que volem curar. La trasplantem al pacient

perquè aquestes cèl·lules facin la funció que volem, això podrem aconseguir que el

teixit danyat torni a funcionar correctament.

- Dra. Anna Veiga – Directora del banc de línies cel·lulars CMRB. Directora

científica, Servei de Medicina de la Reproducció. Institut universitari Dexeus,

Barcelona.

-D’on obtenim les cèl·lules mare embrionàries?

Les obtenim dels embrions sobrants de la reproducció ‘in vitro’ i són utilitzats per

investigació a partir de la legislació espanyola. Per poder derivar cèl·lules mare

embrionàries els embrions han de ser de cinc dies de gestació que és el que

anomenem Blastocist que conté entre 150 i 200 cèl·lules. Una part d’aquest embrió és

la massa cel·lular interna i és aquesta la que dóna lloc a cèl·lules mare embrionàries

amb diversos factors de creixement.

Les cèl·lules embrionàries són les més conegudes ja que han creat polèmica i debat

moral perquè si aquest embrió fos trasplantat a un úter, formaria un fetus. Aquest fet

preocupa a la gent perquè pensen que no s’hauria d’investigar amb embrions ja que

s’utilitza un potencial de vida molt gran.

Sabem que es un material molt valuós per a les parelles que han volgut tenir el fill i per

la importància que té. Però també hem de pensar que donarà beneficis a tota la

societat.

També hi ha polèmica en el fet de que l’embrió es destrueix un cop ja hem obtingut les

cèl·lules mare embrionàries de la massa interna.

Ara sabem que podem utilitzar cèl·lules mare pluripotents que tenen la capacitat de

diferenciar-se en qualsevol cèl·lula sense fer servir embrions.

També hi ha dos altres metodologies per aconseguir aquestes cèl·lules pluripotents:

Una és el que s’anomena Transferència nuclear, consisteix en la transferència a un òvul

nucleat de producció d’un embrió clonat que ens serviria no pel cas de l’ovella Dolly de



tenir un animal clonat, sinó per obtenir cèl·lules similars o genèticament idèntiques al

donant.

L’altra mètode és a partir d’una cèl·lula somàtica a la qual li introduïm 4 gens. El que

fem es propiciar la conversió d’aquestes cèl·lules amb cèl·lules pluripotents a través de

la introducció de 4 gens. Es com si les féssim anar cap endarrere, tenim una cèl·lula

diferenciada com podria ser la queratina del cabell i la reprogramem per que sigui una

cèl·lula mare indiferenciada.

Aquestes cèl·lules mare que obtenim són cèl·lules que es comporten com si fossin

cèl·lules mare embrionàries.

- Dr. Mariano García – Director del laboratori de Teràpia Cel·lular. Hospital

Universitari La Paz, Madrid.

-D’on obtenim les cèl·lules mare adultes?

Podem obtenir les cèl·lules mare adultes de diversos teixits, un d’aquests és el teixit

adipós, és a dir la grassa on trobem cèl·lules mare mesenquimals adultes.

-Quins són els avantatges de treballar amb cèl·lules mare adultes i no amb cèl·lules

mare embrionàries?

Les cèl·lules mare adultes tenen menys capacitat de diferenciació, no són totipotents.

Són multipotents i pluripotents en els millors casos. Però no formen tumors i per tan

tenim una alta seguretat. En canvi les cèl·lules mare embrionàries tenen un alt

percentatge de produir un tumor i per tan les descartem per a l’ús clínic.

El cost dels assajos clínics i la fabricació del medicament són molt cars per això hi ha

algunes empreses farmacèutiques com Cellerix que es fan càrrec d’aquests costos.

- Dr. Juan José Toledo – Catedràtic de Fisiologia. Institut de Biomedicina de

Sevilla-IBIS

-Com es pot curar el Parkinson?

Hi ha una aplicació clínica actual per millorar la malaltia del Parkinson gràcies a les

cèl·lules mare adultes el coll. El Parkinson és una malaltia que consisteix en la falta de

dopamina a una part del cervell. Agafem cèl·lules del cos carotidi que està al coll.



Agafem aquestes cèl·lules perquè produeixen molta dopamina i les fem proliferar i les

trasplantem al cervell.

L’efecte que tenen aquestes cèl·lules quan són trasplantades al cervell, es va veure que

no era perquè alliberaven dopamina sinó que alliberaven el que anomenen factors

tròfics que són substàncies que permeten que les neurones es mantinguin sanes per

molt més temps.

Primer es va fer amb assajos animals i desprès amb humans. En aquests últims assajos

van veure que hi havia beneficis però no tants com es veia en models animals.

-Hi ha alguna línea on puguem millorar aquests resultats?

Seguim amb estudis amb models animals i amb l’edat del cos carotidi per conèixer

millor les seves cèl·lules. També volem donar-li volum i expandir les cèl·lules ja que són

molt petites i és molt difícil estudiar-les amb precisió i aprendre bé com actuen.

Han trobat unes cèl·lules mare en el cos carotidi adult i el cos carotidi respon davant

de baixades d’oxigen i per tan quan falta oxigen creix de tamany i aquest creixement es

deu en part a una proliferació d’aquestes cèl·lules mare que resideixen en aquest teixit

adult. Ara s’està investigant en trasplantar aquestes cèl·lules en ratolins amb Parkinson

i desprès si és fiable en casos clínics humans.

-Quin és el procediment per passar aquest cas als humans?

Com fem en experiments amb animals que són regulats pels comitès ètics

d’experimentació animal. El pas següent és fer els assajos clínics amb humans. Però

abans necessitem moltes dades d’experimentació animal per saber si és fiable i si

podem provar-ho amb humans. Llavors comença el treball legal que permet

l’autorització de l’ús d’un medicament de teràpia cel·lular en humans i aquest

necessita regulacions molt importants.

- Dr. Gregorio Garrido – Cap de servei de l’àrea mèdica. Organització Nacional de

trasplantaments. Ministeri de Sanitat i Política Social.

-És veritat que a Espanya existeix una legislació molt bona en la teràpia cel·lular?

Sí, és un dels països que tenen una legislació més adequada i més avançada en el tema

de la teràpia cel·lular i aquest conjunt de lleis que són unes deu o dotze que venen de



llocs diferents, algunes d’Europa que es dicten al Parlament Europeu i és obligatori en

tots els països i les altres es trien a nivell de país, aquí es trien al govern espanyol. A

Espanya tenim un nucli de lleis adequades pel que fa a la teràpia cel·lular.

-I l’experimentació amb embrions i amb cèl·lules mare embrionàries humanes està

també regulada per aquestes lleis?

En aquest tema Espanya també està avançada. Podem investigar amb cèl·lules mare

embrionàries cosa que no es pot fer en molts països d’Europa. La llei, però obliga a fer-

ho amb molta seguretat. S’han de complir uns sèrie de requisits i han de ser aprovats

per una comissió de seguiment i utilització de cèl·lules mare embrionàries i revisen cas

per cas per saber que es compleix tot adequadament.

-Aquest protocol també s’aplica en els assajos clínics?

És bastant semblant, però aquí en els assajos clínics s’encarrega una altra comissió que

s’anomena “Agència española de medicamentos y productos sanitarios” i que

s’asseguren de que aquests casos clínics es duguin a terme d’una manera adequada. A

més necessiten un informe de l’organització de trasplantaments. Miren que es duguin

a terme els objectius dels experiments, que facin correctament els procediments i

compleixin tots els protocols. També controlen el processament de les cèl·lules mare i

que els llocs siguin els adequats i que tinguin GMP (Good Manufacturing Practice) és a

dir que segueixin unes normes de correcta fabricació i manipulació. El que es voles que

el pacient mantingui una seguretat i que estigui ben informat i s’assegurin de que no

tindrà efectes secundaris o efectes tòxics després de l’assaig clínic.

- La Teràpia Cel·lular es revela com la gran esperança de la Medicina Moderna,

amb ella podrem tractar malalties incurables fins al moment.



Resum del 2on documental

Cèl·lules mare; vers la substitució cel·lular:

Les cèl·lules mare tenen un gran potencial per fer-les servir en Medicina Regenerativa.

Existeixen diferents tipus de cèl·lules mare:

- Les cèl·lules mare embrionàries, s’obtenen del preembrió humà de cinc dies de

desenvolupament. En aquest estadi existeix un grup de cèl·lules conegut com massa

cel·lular interna de les que deriven les línies de cèl·lules mare embrionàries.

- Les cèl·lules mare també resideixen en diferents òrgans en el ser humà adult com la

medul·la òssia, la sang o el cervell. Aquestes cèl·lules són anomenades cèl·lules mare

adultes.

Per aplicar aquestes cèl·lules mare en teràpies per a diferents malalties, primer s’han

d’extreure d’un embrió, o cordó umbilical o d’una persona; en aquest cas es podria fer

una liposucció (extracció de greix) on trobem també cèl·lules mare. Aquestes cèl·lules

s’han de multiplicar en el laboratori per a obtenir un gran nombre de cèl·lules sigui

quin sigui el seu origen. Aquesta expansió produeix un gran nombre de cèl·lules que

per a ser emprades s’han de diferenciar correctament per a substituir les cèl·lules

afectades específicament en cada malaltia. Per a induir la diferenciació els cultius

poden ser sotmesos a factors en els medi o bé amb modificacions genètiques. Aquests

factors han de produir una adequada diferenciació per a obtenir quantitats suficients

de les cèl·lules afectades. Aquestes cèl·lules, finalment es col·lectaran per a ser

trasplantades en la zona danyada i així restablir les funcions perdudes en la malaltia

determinada.



10.6 Annex 6: Notícies recents del diari

1. Autotrasplantament amb cèl·lules mare:

2. Recuperació de la visió amb cèl·lules mare embrionàries:

