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Células madre. Un futuro brillante, que requiere regulación y control

13/07/2022

Las células madre o células stem, término derivado del inglés por tallo o tronco, son células indiferenciadas con capacidad de proliferar dando origen a colonias de células hijas idénticas (capacidad clonogénica) y de diferenciarse a múltiples tipos celulares con una función específica según la necesidad de un tejido u órgano en particular. La condición de inmadurez de estas células es la que les otorga su capacidad de dar origen a los distintos linajes celulares existentes, pues una vez diferenciada, una célula difícilmente pueda reconvertirse para cumplir otra función.
Las células madre pueden clasificarse según su origen en: embrionarias cuando proceden de un embrión; adultas cuando derivan de un tejido u órgano ya formado; y perinatales cuando se obtienen a partir de líquido amniótico o sangre de cordón umbilical. Los posibles dadores de células madre de origen dental son los tejidos no mineralizados del diente: la pulpa y el ligamento periodontal. En ambos casos, se trata de células stem de tipo adultas, aunque provengan de la pulpa dental o de ligamentos periodontales de dientes deciduos.
En los últimos años se observa un interés creciente por las células madre, que se basa en el concepto de que la capacidad de división de este tipo de células, en conjunto con su potencialidad de diferenciación a fenotipos altamente especializados, les confiere la capacidad de actuar en procesos de regeneración y reparación de los distintos tejidos del organismo. Las células madre podrían tener múltiples usos clínicos y ser empleadas en medicina regenerativa, inmunoterapia, terapia génica y en el tratamiento de enfermedades degenerativas.
En el caso puntual de la odontología, las células madre despiertan interés por un potencial uso para la regeneración de tejidos dañados o perdidos. Por ejemplo, una visión regenerativa basada en procedimientos biológicos que permitan reemplazar la dentina dañada y las células del complejo dentino-pulpar. También, la endodoncia moderna avanza sobre procedimientos de En el caso puntual de la odontología, las células madre despiertan interés por un potencial uso para la regeneración de tejidos dañados o perdidos regeneración tisular guiada. Por su parte, la posibilidad de generar tejido óseo en condiciones controladas genera mucho entusiasmo en el área de la periodoncia y de la rehabilitación oral pues habilitaría la posibilidad de tratamientos más conservadores o de rehabilitar lesiones extensas que afecten funcional o estéticamente a una persona.

Proyección hacia futuro
Investigar sobre la biología de las células stem tiene al menos tres proyecciones hacia futuro y cada uno de esos campos se encuentra en distintos estados de desarrollo y muestra posibilidades más o menos inmediatas de aplicación directa:
1. Conocer más acerca de los procesos de diferenciación celular y los factores que condicionan el compromiso de una célula hasta adquirir la función que cumplirá en el tejido del que forma parte.
2. Brinda información acerca del desarrollo de distintas enfermedades, el cáncer es un ejemplo puntual, y los cultivos de este tipo de células sirven como bancos de prueba de fármacos, tanto clásicos como biológicos modernos.
3. Es la base conceptual para el desarrollo de la ingeniería de tejidos, un área que se encuentra actualmente en fase puramente experimental pero que aparece con un potencial tan alto que es difícil de establecer hoy por hoy.
Por un lado, la investigación de corte más básico y con menor orientación hacia la solución de un problema puntual puede parecer sin posible traslación clínica pero es, sin duda alguna, el fundamento de las aplicaciones que más entusiasmo despiertan. A su vez, el interés por las aplicaciones clínicas se ve plasmado en numerosos estudios donde se trata de establecer el real potencial terapéutico de las células madre en diversas enfermedades y condiciones, aunque su establecimiento en procedimientos terapéuticos conlleva aún numerosos riesgos y plantea enormes dilemas morales. Estamos aún lejos de un uso clínico establecido de los conocimientos que ya adquirimos.
El tema de las células madre se ha instalado en la opinión pública de un modo que genera muchas expectativas acerca de la posibilidad de curar enfermedades complejas. Consecuentemente, existe la idea de que podamos contar en breve con tecnología que permita cumplir con todas sus promesas. En mi opinión, estamos en una situación en la que hemos avanzado mucho y bien en cuanto al conocimiento de los principios biológicos que regulan los procesos de diferenciación de células precursoras aunque seguimos aún llenos de interrogantes y de desafíos. Quizás sea nuestro optimismo por lo que aprendimos y nuestro entusiasmo por lo que aún queremos conocer y descubrir lo que ayudó a instalar esta visión de futuro brillante para las células madre que la sociedad tiene. No dudo que lo que hoy aparece como ciencia ficción llegará y podremos ver soluciones y desarrollos tecnológicos en lo mediato y a largo plazo pues, desde que nos acompaña, la ciencia siempre ha avanzado los límites y ha cambiado paradigmas. Pero deberemos ser muy cautelosos en lo inmediato pues no sabemos todo lo que hace falta saber antes de poder ofrecer como opciones terapéuticas lo que hoy envisionamos. No olvidemos que la ciencia y la tecnología siempre se adelantan a las leyes y muchas veces instalan dilemas éticos de difícil solución. El futuro es brillante pero el camino hacia él requiere de regulación y de control para que pueda brindar la salud y el bienestar que todos deseamos.

El trabajo en Odontología UBA
Dirijo un grupo de trabajo en la Cátedra de Farmacología de la Facultad de Odontología de la Universidad de Buenos Aires. Nuestro proyecto central estudia los condicionantes epigenéticos que controlan la diferenciación de células madre a células con capacidad de producción de tejido mineral, esto es las condiciones y estímulos específicos que inician el proceso de transformación de células precursoras a células maduras. El proyecto nace como tal en 2016 y tiene, en principio, el objetivo de contribuir al conocimiento de la biología celular de las células stem y de los odontoblastos. Nos convoca, en principio, el interés por conocer una serie intrincada de procesos a nivel celular y molecular que definen el destino de las células, su función y la interacción con sus vecinas en el tejido y el órgano que en definitiva conforman. Avanzar en el conocimiento de los factores de diferenciación de células precursoras mesenquimales en fenotipos mineralizantes podría, por caso, contribuir al desarrollo de protocolos de regeneración pulpar. Por su parte, nuestro modelo experimental resulta muy adecuado para estudiar efectos, tanto beneficiosos como nocivos, de sustancias sobre las células y ya estamos encarando estudios de biocompatibilidad usando marcadores de estrés a nivel celular. A este respecto, pretendemos contribuir al desarrollo de la endodoncia regenerativa a través de la evaluación de las propiedades de biocompatibilidad de materiales de obturación endodóntica.
Utilizamos piezas dentales sanas o gérmenes dentarios, en ambos casos retenidos, que son extraídos por fallas de erupción o por indicación ortodóncica en los servicios de Cirugía Dentomaxilar de la Facultad de Odontología. Dichas piezas son rutinariamente descartadas en los respectivos servicios, por lo que las recolectamos al momento de la cirugía y procedemos a la extracción y disgregación del tejido pulpar a partir del cual establecemos cultivos celulares que mantenemos durante varias semanas y usamos para los distintos experimentos en condiciones controladas en un laboratorio especialmente acondicionado. Nuestra metodología implica el desarrollo y aplicación de técnicas de uso habitual en laboratorios de biología celular y molecular para responder a las preguntas que nos propusimos abordar. Nuestro proyecto cuenta con financiamiento del Programa de Programa de Apoyo a la Investigación Integrada en la Facultad de Odontología de la Universidad de Buenos Aires y de la propia universidad a través de su programación científica UBACYT.
El grupo está compuesto por una investigadora posdoctoral, tres profesionales que desarrollan sus tesis de doctorado y dos estudiantes de grado que cuentan con beca de la UBA para iniciarse en actividades de investigación. Trabajamos en conjunto con otros investigadores del área de la biología celular y molecular, en particular con un grupo del Instituto de Investigaciones Biomédicas (UBA-CONICET) que funciona en la Facultad de Medicina de la UBA, interactuamos con el Laboratorio de Inmunogenética (también de UBA y CONICET) en el Hospital de Clínicas en experimentos de citometría de flujo, hacemos uso de instalaciones de microscopía electrónica del Sistema Nacional de Grandes Instrumentos y tenemos contacto con un grupo de Biotecnología de la Universidad Nacional de Quilmes. Y por suerte tenemos a nuestros vecinos de la cátedras de Endodoncia, de Odontología Preventiva y Comunitaria y de Biofísica de la Facultad con quienes compartimos proyectos y financiación.