¿Qué son las células madre y para qué sirven?

Cómo funciona

El rasgo que el texto del NIH pone delante es la renovación. Una célula madre puede producir más células madre. Durante la vida temprana y el crecimiento, además, puede dar lugar a tipos celulares distintos. Esa doble capacidad, copiarse y cambiar de oficio, es el núcleo. Lo demás son matices de hasta dónde llega el cambio.

Hay dos grandes grupos. Las pluripotentes incluyen las embrionarias y las pluripotentes inducidas. Pueden diferenciarse en todas las células del cuerpo adulto. Las otras son somáticas, las que el habla llama células madre adultas: viven en un tejido o en un órgano y dan los tipos especializados de ese tejido o de ese órgano. El adjetivo «adulta» no significa «de una persona mayor». Nombra un linaje ya asentado en un sitio.

El blastocisto temprano de un mamífero trae dos poblaciones. La masa celular interna y el trofoectodermo. Las células del trofoectodermo contribuyen a la placenta. La masa interna es la que acabará en los tipos especializados, los tejidos y los órganos del cuerpo. Dos destinos, un mismo estadio. Confundirlos hace que toda célula de ese momento parezca ya una célula del cuerpo, y no lo es.

El camino de laboratorio tiene fechas. El trabajo previo con embriones de ratón llevó, en 1998, a un método para obtener células madre a partir de la masa interna de embriones humanos de antes de la implantación, y para cultivar esas células embrionarias humanas. En 2006 se encontraron condiciones para reprogramar algunas células humanas ya maduras hasta un estado parecido al embrionario. Esas células reprogramadas son las pluripotentes inducidas. La sigla inglesa, iPSC, nombra eso: una célula madura devuelta a un estado en el que aún puede mucho.

A lo largo de la vida, las células madre del tejido funcionan como un repuesto interno. Reponen células perdidas por el desgaste ordinario, por una herida o por una enfermedad. Pueden quedarse quiescentes, es decir sin dividirse, durante mucho tiempo, hasta que hace falta mantener o reparar el tejido. El músculo, la sangre o el nervio, dice el mismo texto, no se replican de ordinario. La célula madre sí puede hacerlo muchas veces.

Cuando se divide, las dos hijas no tienen un guion único. Pueden salir las dos como células madre. Puede salir una madre y otra ya más diferenciada. O pueden salir las dos más diferenciadas. Qué equilibra esas tres salidas, para que el tejido no se quede sin reserva ni se llene de reserva, no se conoce bien.

Una pluripotente, mientras no se especializa, no tiene la forma ni el patrón de genes de un tejido. Aun así puede dar músculo cardíaco, células de la sangre o células nerviosas. La especialización suele pasar por etapas, y en cada etapa la célula queda más restringida. Las señales que empujan ese camino son de tres clases: factores que secretan otras células, el contacto físico con las vecinas, y moléculas del microambiente.

En el cultivo, el plato lleva un caldo nutritivo, el medio de cultivo. La mayoría de estas células se pegan, se dividen y se extienden por la superficie. Cuando el plato se llena, se vuelven a sembrar. Cada ciclo de ese resembrado es un pase. Mientras las condiciones se mantienen, una pluripotente puede seguir sin diferenciarse. Si se quiere un tipo concreto, se puede cambiar la composición del medio, cambiar la superficie del plato, o forzar la expresión de genes concretos. La reprogramación de una célula ya diferenciada, como una de la piel, se hace en varias semanas forzando genes que actúan como reguladores maestros de la pluripotencia. Es un procedimiento de cultivo. No es una instrucción clínica.

Maureen Condic separa una palabra que el NIH usa con dos sentidos a la vez. Totipotente puede querer decir «capaz de dar un organismo completo» o «capaz de dar cualquiera de sus células o tejidos». El cigoto, el embrión de una célula, cumple las dos. En el desarrollo humano, solo el cigoto y los blastómeros de las primeras divisiones, posiblemente hasta el estadio de cuatro células, siguen siendo totipotentes en el sentido fuerte: pueden iniciar por su cuenta una secuencia de desarrollo. Las células de las que salen muchas líneas embrionarias son pluripotentes. Dan tipos del cuerpo maduro, no los derivados del trofoectodermo ni del endodermo primitivo. Usar totipotente para ese segundo grupo, escribe Condic, crea una controversia que el dato no pide, porque junta dos definiciones.

De ahí sale la respuesta a la pregunta del título, sin salir del cultivo ni de la embriología. Sirven, en el sentido biológico, para renovar una reserva y para producir células de recambio, con un techo que depende del tipo. El techo totipotente es breve y temprano. El pluripotente cubre el cuerpo adulto y no la placenta. El somático cubre su tejido. Lo que no está en estos textos es una promesa de consulta.