¿Qué son las células madre y por qué pueden ser importantes aliadas en los métodos alternativos?
Actualizado: 27 sept 2022
Mucho se habla de las células madre aplicadas a las terapias regenerativas, pero ¿por qué pueden ser también importantes aliadas en los métodos alternativos? En esta nota, les contamos a los lectores interesados, qué son las células madre y por qué pueden tener un futuro prometedor en la implementación de estrategias de testeo por métodos alternativos al uso de animales.
Las estrategias existentes para reemplazar el uso de animales en el testeo de cosméticos, agroquímicos y otras sustancias son múltiples. Una de ellas, consiste en utilizar células cultivadas en el laboratorio a partir de las cuales se puede obtener diferente tipo de información. Las células, son los componentes básicos de todos los seres vivos, es la unidad que representa cada uno de nuestros tejidos, órganos y sistemas. En muchos laboratorios, como es el caso del LMA se utilizan lo que se conoce como “líneas celulares” para llevar a cabo distintos ensayos. Una línea celular consiste en una población celular determinada que puede cultivarse en el laboratorio por tiempo prolongado, conservando sus principales características. En los párrafos siguientes vamos a presentar algunos ejemplos de dos tipos de células: las líneas celulares diferenciadas y las células madre.
Para evaluar si los productos de uso humano tienen capacidad de generar algún tipo de daño celular, uno de los parámetros más utilizado para predecirlo es la determinación de la citotoxicidad. Por ejemplo, en el ensayo de STE1 se utiliza la línea celular de córnea de conejo SIRC (Statens Seruminstitut Rabbit Cornea) que fueron aisladas en 1957 y hoy en día se siguen cultivando, permitiendo experimentar con ellas con diversos fines2. Estas células pueden crecer en 2D adheridas a una placa de plástico cuando son provistas de los nutrientes necesarios. En el ensayo de STE, las células son expuestas a la sustancia de la cual se quiere saber su potencial efecto tóxico. Luego se evalúa el daño generado por las sustancias y esto permite clasificarlas en sustancias químicas que inducen daño ocular grave o en sustancias químicas que no requieren clasificación por irritación o daño oculares grave. Las SIRC son células diferenciadas, es decir, que tienen características típicas de células de córnea y al dividirse dan origen a dos células de córnea idénticas entre sí.
Las células madre, a diferencia de las células diferenciadas, se distinguen por ser una tabula rasa, o sea, por estar “sin escribir”, sin la especialización que le indicaría qué función cumplir en un determinado tejido. Al dividirse dan lugar a células hijas que pueden permanecer como células madre y perpetuarse así durante un período ilimitado, o bien, iniciar el proceso de diferenciación dando lugar a un tipo celular específico con una función también específica. Estas células tienen características especiales que las hacen muy atractivas para su uso en la evaluación de citotoxicidad.
Las células madre se pueden diferenciar en una gran variedad de células maduras, como células epiteliales, cardíacas, adiposas, hepáticas, neuronales, etc. Esta cualidad, combinada con su capacidad de formar estructuras 3D en cultivo, permite que puedan utilizarse para formar esferoides, organoides y órganos en chip3 que pueden imitar las características funcionales de un órgano específico. El estudio de las células madre ofrece el potencial de proporcionar nuevos modelos in vitro para realizar estudios toxicológicos al modelar mejor el entorno in vivo, debido a que las vías de señalización y las respuestas a fármacos, toxinas o contaminantes dependen del entorno local, lo que afecta en gran medida la forma en que un fármaco o una sustancia química ambiental afecta dicha respuesta.
En el LMA actualmente se trabaja con células madre, en particular con células madre de tejido limbal del ojo. El limbo es la zona de transición entre la córnea y la conjuntiva, las células madre allí alojadas son las encargadas de la renovación celular ya que, por ejemplo, en el caso de que la córnea sufra algún daño, estas se dividen y se convierten en células epiteliales diferenciadas para así reparar la herida. Hoy en día uno de los desafíos de los métodos in vitro es poder evaluar la progresión en el tiempo, evaluar si el daño generado por una sustancia puede revertir o no como ocurre en los métodos in vivo. Ninguno de los métodos alternativos validados hoy en día permite documentar la reversibilidad del daño. Es por ello que en el LMA, además de trabajar con métodos como BCOP4 y HET-CAM5 para evaluar corrosión e irritación ocular respectivamente, también se investigan nuevas alternativas para complementar dichos modelos haciendo uso de este tipo de células que pueden ser estratégicas al estar involucradas en la regeneración del tejido y reversión del daño. De esta manera, la investigación científica conforma un pilar muy importante del laboratorio y está enfocada a seguir avanzando en el mundo de los métodos alternativos.
Fuentes:
2) https://www.atcc.org/products/ccl-60#detailed-product-information