Células madre para la restauración de la visión

Las células madre para la recuperación de la visión constituyen un campo de investigación muy activo. Estas células únicas tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo y, por lo tanto, podrían sustituir a aquellas que faltan debido a una lesión o una enfermedad. El aislamiento de células madre que contengan células oculares podría ofrecer una cura a los pacientes que padecen enfermedades degenerativas del ojo. Para estos pacientes, un único tratamiento podría detener la progresión de la enfermedad o incluso recuperar la visión. La terapia con células madre para las enfermedades oculares se encuentra actualmente en fase de investigación clínica. Se considera una terapia prometedora que podría estar disponible para los pacientes en los próximos 5 a 10 años. Todas las personas con una enfermedad ocular deberían recibir información sobre esta nueva opción terapéutica a su alcance. También es importante comentar con el oftalmólogo las posibilidades de mejora del estado del paciente mediante la terapia con células madre.

La definición de células madre es que son capaces de crecer, reproducirse y diferenciarse en distintos tipos celulares. Las células ES se obtienen de un embrión de unos pocos días de edad y tienen la capacidad de desarrollarse en todos los tipos de células del cuerpo, lo que se conoce como pluripotencia. Las células madre adultas también poseen algunas de las propiedades de las células madre, pero pueden considerarse células precursoras de otras células. Las células madre adultas hematopoyéticas dan lugar a todas las células de la sangre, pero a ningún otro tipo de célula. Las células madre pluripotentes inducidas (iPS) también pueden dar lugar a prácticamente cualquier tipo de célula y se producen convirtiendo células adultas maduras en un estado similar al de las células madre mediante la aplicación de determinados conjuntos de sustancias químicas. Esto «engaña» a la célula madura para que revierta a un estado preembrionario (similar al de un óvulo fecundado antes de la primera división celular), lo que les permite convertirse también en pluripotentes, al igual que las células ES. Las iPS se comportan de manera casi idéntica a las células ES y constituyen una fuente prácticamente ilimitada de células madre pluripotentes específicas para cada paciente. Existen varias cuestiones éticas relacionadas con la producción de células ES e iPS, ya que requieren embriones fecundados.

Definición e información sobre las células madre

Las células madre pueden describirse como células «en blanco» a partir de las cuales se construye todo el cuerpo. La mayoría de las células diferenciadas o especializadas de nuestro organismo se han convertido en un tipo específico con su propia función, como las células del corazón, la piel, el cabello o el hígado. Sin embargo, a lo largo de la vida y en determinados lugares de nuestro organismo existen pequeñas poblaciones de progenitores indiferenciados que pueden autorrenovarse y también diferenciarse en tipos celulares descendientes más especializados; a estas se las denomina células madre. La población de células madre adultas es la principal responsable del mantenimiento continuo de un tejido determinado —ya sea la sangre, la piel, el intestino, etc.— en el que se produce una renovación constante. Dado que estas células no abarcan todos los linajes principales presentes en un organismo, suelen tener una capacidad bastante limitada para convertirse en otros tipos de células.

También se encuentran células madre en los embriones. En etapas muy tempranas del desarrollo, cuando aún no se ha formado ningún tipo celular especializado, existen muchos tipos de progenitores no especializados que podrían dar lugar a todos los tejidos principales del cuerpo. Las células madre embrionarias (ES) proceden de preembriones de cuatro días tras la fecundación; este preembrión contiene aproximadamente cien unidades celulares individuales, conocidas científicamente como blastómeros. Se plantean cuestiones éticas en relación con su uso en humanos, pero no con respecto al desarrollo animal; por ejemplo, el cerdo sería adecuado para la mayoría de los estudios realizados en este ámbito, mientras que las células madre pluripotentes inducidas (iPSC) proceden de tejidos somáticos adultos reprogramados genéticamente para volver a un estado similar al de las células ES, lo que permite la pluripotencia mediante factores de reprogramación específicos introducidos, ya sea por transducción viral o por métodos no virales, como la transfección de plásmidos o la introducción de ARN sintético, eludiendo así cualquier preocupación ética relacionada con el uso de embriones..

Terapia con células madre para enfermedades oculares

Las células madre podrían curar ciertas enfermedades oculares. Muchas enfermedades que dañan el ojo provocan la muerte de determinados tipos de células, lo que conduce a la pérdida de la visión. Si las células madre pudieran sustituir a las células perdidas, se podría recuperar la visión. Una forma de hacerlo es inyectando las células madre directamente en el ojo afectado; sin embargo, también existe la posibilidad de inyectarlas en el sistema vascular, lo que facilitaría el tratamiento de afecciones que afectan a ambos ojos. La inyección de células madre en un ojo parece la mejor opción para recuperar la visión, ya que las células recién introducidas no tendrían que recorrer grandes distancias para migrar, sino que bastaría con colocarlas junto a la zona lesionada, donde podrían ser estimuladas para sobrevivir, proliferar y conectarse con otras células oculares existentes. En el caso de enfermedades sistémicas que afectan a ambos ojos (como la degeneración retiniana), la inyección intravenosa de células madre resulta más atractiva, ya que permitiría su colonización en ambos ojos; sin embargo, aún se desconoce si este enfoque funcionará para la patología ocular.

¿Qué enfermedades oculares podrían tratarse?

Las células madre pueden devolver la vista en algunos casos; veamos estas afecciones de forma clara y sencilla, sin utilizar términos técnicos complicados. Las enfermedades que se deben a la pérdida o al daño de células suelen ser mejores candidatas que aquellas que se deben a un mal funcionamiento celular. Algunas posibles candidatas para algún tipo de células madre destinadas a la regeneración retiniana son la degeneración macular relacionada con la edad y la retinitis pigmentosa, los traumatismos retinianos, las cataratas, los daños en la córnea y las degeneraciones del nervio óptico. También hay estudios que analizan los efectos de los accidentes cerebrovasculares y la fototoxicidad provocada por fármacos como el talco epirretiniano y el metanol intravenoso. Los ensayos en humanos se encuentran en una fase muy temprana y solo han incluido a pacientes ciegos o casi ciegos. La esperanza es que se demuestre la seguridad de la terapia, sin efectos adversos importantes, y que quizá se observe algún indicio de efecto terapéutico antes de pasar a grupos más amplios que representen estadios más tempranos de la enfermedad.

Los pacientes con retinitis pigmentosa y degeneración macular relacionada con la edad pueden recuperar la visión mediante terapia con células madre, mediante la implantación directa de estas en las zonas dañadas de la retina. Ambas enfermedades retinianas implican la pérdida de fotorreceptores y de células del epitelio pigmentario retiniano (EPR). Las más avanzadas en la investigación clínica son las células alogénicas del EPR derivadas de células madre embrionarias humanas; esta terapia tiene la limitación de que las células trasplantadas pueden sufrir un rechazo inmunológico incluso en ausencia de incompatibilidad histocompatibilística y a pesar de la inmunosupresión administrada al paciente. No obstante, los resultados clínicos han demostrado la seguridad y la tolerabilidad de las células del EPR derivadas de hESC en la degeneración macular relacionada con la edad y en la distrofia macular de Stargardt.

¿Cuáles son las investigaciones y los ensayos actuales?

Se están llevando a cabo estudios clínicos para evaluar la seguridad y la posible eficacia de la terapia basada en células madre en el ojo. La mayoría de los ensayos utilizan células autólogas derivadas de los propios pacientes, incluidos diversos tipos de células madre adultas y células madre pluripotentes inducidas, que se administran mediante inyección o implante para tratar la degeneración retiniana (terapia con células madre para la degeneración macular), células madre para la reparación de la córnea y traumatismos del nervio óptico. Se han iniciado algunos ensayos en fase inicial con productos basados en células madre embrionarias alogénicas. A pesar de las limitaciones, los primeros estudios han proporcionado algunos resultados alentadores. La primera preocupación es siempre la seguridad: los ensayos de fase I completados con parches alogénicos de epitelio pigmentario retiniano no han revelado hasta ahora problemas de seguridad importantes; también se ha informado de un beneficio leve. En los trabajos de investigación y en la experiencia clínica inicial, la mejora de la visión se debió principalmente a las funciones del epitelio pigmentario retiniano (EPR), más que a la sustitución de los fotorreceptores. Se están preparando ensayos de fase II para estos constructos. Los estudios en curso con células progenitoras retinianas autólogas en pacientes con retinitis pigmentosa sugieren seguridad, pero una eficacia aún no confirmada.

¿Cuáles son los beneficios y los riesgos?

Las células madre pueden restaurar potencialmente la visión mediante la sustitución de fotorreceptores u otras células oculares, así como ralentizando la progresión de las enfermedades oculares degenerativas. Sin embargo, cualquier procedimiento con células madre conlleva ciertos riesgos. Existen riesgos quirúrgicos generales, como hemorragias e infecciones, además de algunos específicos, como una reacción inmunitaria contra las células implantadas; podría desarrollarse un tumor o el tejido recién generado podría integrarse en un lugar distinto al previsto. Estos problemas podrían producirse si las células proceden de otra persona o de un organismo que no sea un ratón o un mono, sino un cerdo. No obstante, una selección cuidadosa o la modificación genética de las células madre pueden ayudar a prevenir tales complicaciones. Los resultados de los primeros ensayos clínicos indican que los intentos de trasplante de células madre adultas son, en general, seguros y que los pacientes parecen estar recuperando algo de visión. Esto es aún más evidente en personas con enfermedad de Stargardt avanzada, que las de quienes se encuentran en estadios más tempranos de estas enfermedades. Los ensayos clínicos en curso analizan la seguridad y la eficacia del epitelio pigmentario retiniano trasplantado para varias degeneraciones retinianas, de otros tipos de células para la retinitis pigmentosa, así como de células madre adultas para la reparación de la córnea.

¿Cuáles son las consideraciones prácticas para los pacientes?

En la actualidad, la tan esperada promesa de las células madre aún no se ha materializado, pero conviene plantearse qué podría aportar la terapia con células madre a los pacientes con enfermedades oculares. Puede que no suponga una cura, pero al menos ofrece esperanza y la posibilidad de mejorar la visión. Los pacientes que deseen someterse a este tratamiento deben consultar a un médico especializado en la materia que pueda ponerles en contacto con los recursos adecuados. En esta fase del desarrollo de las células madre, lo que los pacientes —especialmente aquellos que padecen enfermedades de la retina— deberían tener en cuenta es la promesa de la ciencia y el avance en los tratamientos, más que un producto concreto. Dada la gran variedad de tratamientos disponibles, se les anima a considerar la participación en estos ensayos clínicos si resulta adecuado. Es posible que las terapias experimentales estén disponibles antes que los tratamientos convencionales o que se ofrezcan a un coste menor; sin embargo, será necesario un seguimiento exhaustivo, especialmente en lo que se refiere a la cirugía.

A su debido tiempo, el proceso de aprobación reglamentaria debería hacer llegar el producto a todos los principales centros de tratamiento. No obstante, los tratamientos con células madre oculares seguirán siendo relativamente caros, ya que los tratamientos con iPSC específicos para cada paciente requerirán el establecimiento de un costoso proceso de fabricación y distribución.

Perspectivas de futuro

A corto plazo, es probable que las terapias basadas en células madre oculares sigan evaluándose en pequeños ensayos clínicos destinados principalmente a valorar su seguridad o la falta de la misma. En el marco de la normativa actual, estos ensayos de pequeña envergadura pueden incluso llevarse a cabo en pacientes con un riesgo elevado de ceguera. En este caso existe un margen ético, ya que hay muy pocas esperanzas de una intervención eficaz por cualquier otro medio; no obstante, los nuevos tratamientos deben utilizarse con precaución. Las mejores perspectivas residen en las enfermedades degenerativas del envejecimiento que presentan un componente autoinmune, como la terapia con células madre para la degeneración macular. Los ensayos en fase inicial podrían evaluar la viabilidad de reemplazar el epitelio pigmentario retiniano perdido, esencial para la supervivencia y el funcionamiento de los fotorreceptores. Los injertos deben ser no inmunogénicos e integrarse adecuadamente en los tejidos del huésped; esto se aplica a todo el ojo.

Dado que los protocolos de fabricación necesarios para la terapia con células madre son complejos, aunque factibles, y dado que existen relativamente pocas instalaciones especializadas, el coste de dichos procedimientos es elevado. Sin embargo, un uso diagnóstico más generalizado de las células madre pluripotentes inducidas (iPS) podría reducir los costes al permitir a los hospitales crear sus propios bancos de células. Las consideraciones prácticas podrían abordarse mediante la creación de dispositivos implantables para el segmento anterior del ojo, evitando así la respuesta inmunitaria innata. A largo plazo, los avances en la tecnología iPS tienen el potencial de provocar un cambio de paradigma en la terapéutica ocular. Las estrategias seguras y eficaces para generar tejidos tridimensionales complejos podrían proporcionar tejidos fisiológicamente relevantes para el ser humano —que de otro modo serían difíciles de obtener— para los ensayos preclínicos de fármacos, validando así estas líneas terapéuticas en el ojo que pueden servir de base para la investigación en otros órganos y conducir hacia la ingeniería de tejidos específica para cada paciente, la generación de órganos hipoinmunogénicos y una mejor comprensión de los mecanismos de la enfermedad.

Conclusión

La perspectiva de la aplicación de la restauración de la visión con células madre inspira tanto un pensamiento esperanzado como un pensamiento ilusorio. Los avances científicos pueden brindar las primeras oportunidades para la aplicación de la restauración de la visión con células madre en pacientes con degeneraciones retinianas y otras enfermedades oculares. Sin embargo, la naturaleza compleja de las células madre, su función en el cuerpo humano y los resultados de su aplicación también exigen cautela. Las posibilidades de restaurar la visión humana que incorporan el uso de células madre pueden ofrecer una oportunidad para recuperar la visión y ralentizar la progresión de la enfermedad, pero también entrañan riesgos para el paciente. A medida que se avanza científicamente en el uso de células madre para la restauración de la visión, puede resultar de gran valor para el paciente conocer las posibilidades que puedan surgir en un futuro próximo gracias a la aplicación de células madre para la regeneración retiniana y otras enfermedades oculares. Al igual que otros tratamientos que incorporan la aplicación de la restauración de la visión con células madre en pacientes con degeneraciones retinianas y otras enfermedades oculares, la aplicación de células madre puede suponer riesgos para el paciente, células madre para la regeneración retiniana entre ellos el rechazo inmunológico, la formación de tumores y el fallo de las células a la hora de funcionar correctamente en el cuerpo humano.

Preguntas frecuentes

¿Qué tipos de células madre se utilizan en la investigación oftalmológica?

Existen varios tipos de células madre que pueden utilizarse para desarrollar terapias oftalmológicas. Las primeras células madre útiles que se desarrollaron para el tratamiento de enfermedades oculares se denominaron células madre embrionarias. Estas células pueden diferenciarse en casi todos los tipos de células que se encuentran en el cuerpo humano, ya que se encuentran entre los primeros tipos de células que se desarrollan en el cuerpo humano. Los investigadores que estudian posibles nuevas terapias para tratar enfermedades oculares están experimentando con células madre. Obtienen estas células de embriones (etapa del desarrollo humano en el útero antes del nacimiento) para llevar a cabo sus experimentos. También pueden obtener células madre de adultos para utilizarlas en terapias experimentales (una vez más, un tratamiento experimental no es necesariamente una terapia probada, sino un tratamiento que aún se está probando en ensayos y estudios). En nuestro cuerpo hay células madre, entre las que se incluyen: - las células de la médula ósea (donde se producen las células sanguíneas); - la sangre que fluye por todo el cuerpo (la sangre es una célula que circula por el organismo). Los investigadores también han desarrollado otro tipo de célula madre conocida como célula madre pluripotente inducida o iPSC, por sus siglas en inglés. Los científicos pueden obtener estas células reprogramando células adultas para que se conviertan en células madre, de modo que actúen de la misma manera que el otro tipo de células mencionado en la frase anterior.

¿Qué enfermedades oculares podrían tratarse potencialmente con células madre?

Terapia con células madre para enfermedades oculares La terapia con células madre se ha convertido en una nueva técnica o avance prometedor en el campo de la atención oftalmológica y el tratamiento de diversas enfermedades oculares. Muchas enfermedades oculares se producen debido a la pérdida de ciertos tipos de células en la retina o en el ojo. Por ello, la mayoría de las enfermedades oculares son objeto de estudio por parte de los profesionales de la oftalmología y los investigadores en diversos proyectos de investigación con células madre para enfermedades oculares que se están llevando a cabo actualmente. Otras afecciones que se están investigando con la ayuda de la terapia con células madre incluyen la córnea, el daño al nervio óptico, el daño retiniano y también la ceguera inducida por traumatismos. En muchos casos, el denominador común de estas afecciones es la pérdida de células, por lo que podrían tratarse potencialmente con terapia con células madre. Por ejemplo, al sustituir las células perdidas del EPR (epitelio pigmentario retiniano) derivadas de células madre, se proporcionan los nutrientes y el soporte físico necesarios a los fotorreceptores sanos restantes en el ojo de un paciente con DMAE, lo que podría conducir a la recuperación de la vista. Todos los estudios que se están llevando a cabo actualmente se encuentran todavía en fase de ensayo, pero los resultados son muy alentadores y suscitan grandes esperanzas en la creación de una nueva forma de tratamiento para multitud de enfermedades oculares.

¿Cuáles son los beneficios y los riesgos de la terapia con células madre para las enfermedades oculares?

El beneficio potencial de esta terapia radica en su capacidad para curar y restaurar tejidos dañados, así como para sustituir células que el cuerpo no puede regenerar por sí mismo. Esto podría significar que, en el caso de aquellas personas cuyas células retinianas hayan sufrido daños graves, la progresión de la enfermedad podría ralentizarse o revertirse en cierta medida. También podría proteger las células restantes que no han sufrido daños, así como el entorno general de los ojos. En cuanto a los riesgos de la terapia con células madre, cabe mencionar que, al igual que con muchas otras formas de tratamiento médico, existe el riesgo de infección, así como el riesgo de hemorragia que podría producirse como consecuencia de la terapia. También hay que señalar que existe el riesgo de que las células trasplantadas a los ojos no se integren correctamente en los tejidos oculares. También existe el riesgo de que las células trasplantadas puedan activar el sistema inmunitario, así como el riesgo de que las células crezcan de forma anómala.¿Cuándo podría estar disponible el tratamiento con células madre para la pérdida de visión?

El tratamiento con células madre para la pérdida de visión es un campo emergente de la medicina, y se están llevando a cabo numerosas investigaciones en las fases iniciales y intermedias de los ensayos clínicos. Sin embargo, antes de que los científicos puedan comprobar el éxito de su terapia, es necesario realizar una serie de pruebas para garantizar que el nuevo método sea seguro y no produzca efectos secundarios en los participantes. La mayoría de los oftalmólogos opinan que, si la actual investigación con células madre para las enfermedades oculares que utiliza la terapia con células madre sigue arrojando resultados positivos, dicha terapia podría estar disponible en los próximos cinco a diez años. Los procesos de aprobación también deben demostrar que estas terapias son seguras y eficaces antes de que puedan ponerse a disposición de hospitales y clínicas. Los pacientes aún no pueden acceder a estas terapias fuera de los ensayos clínicos, pero la investigación con células madre para las enfermedades oculares nos sigue acercando un paso más a una terapia capaz de restaurar la visión de los pacientes con enfermedades oculares degenerativas.