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La historia de una vida… DIAPO 3
El desarrollo de los seres humanos comienza con una sola célula: el óvulo fecundado. Esta célula se divide para producir dos “células hija”. Estas células se dividen, y sus hijas a su vez se dividen también,
y así sucesivamente. Son muchos los pasos necesarios para formar el cuerpo adulto, y hasta el de un bebé. A lo largo de este camino, se necesita producir muchos tipos de células.
Lo que muestra el diagrama (QUE ES UNA CELULA MADRE) DIAPO 4 Y 5
Las células madre son distintas te otras células del cuerpo porque ellas pueden:
- Auto-renovarse: Hacer copias de sí mismas
- Diferenciarse: Producir otros tipos de células: las células especializadas del cuerpo.
Las células “especializadas” o “diferenciadas” tienen tareas específicas en el cuerpo, por ej.: células sanguíneas, musculares, nerviosas. Las células especializadas no pueden dividirse para hacer copias de sí mismas. Esto hace que las células madre sean muy importantes. El cuerpo necesita reemplazar las células especializadas que mueren, se dañan o se terminan.
¿Porqué auto-regenerarse Y diferenciarse? DIAPO 6
- La auto-renovación es necesaria porque si las células madre no hacen copias de sí mismas, se acabarían muy pronto. Es importante para el cuerpo el poder mantener una fuente de células madre para
poder usar a lo largo de toda la vida.
- La diferenciación es importante porque las células especializadas se agotan, se dañan o mueren constantemente durante toda la vida. Las células especializadas no pueden hacer copias de sí mismas, pero deben ser reemplazadas para que tu cuerpo pueda seguir funcionando. Las células madre resuelven este problema.
¿Dónde se encuentran las células madre? DIAPO 7
Existen distintos tipos de células madre:
-Células madre embrionarias: se encuentran en el blastocisto, un estadio muy temprano del embrión que tiene entre 50 y 100 células
-Células madre de los tejidos: se encuentran en los tejidos del cuerpo (en un feto, un bebé, niño/a o adulto)
(Las células madre de los tejidos también se conocen como células madre adultas, aunque se encuentren también en fetos y bebés, así como en adultos)
Células madre embrionarias: ¿De dónde vienen? DIAPO 9
Las células madre embrionarias (o células ES) se toman de la parte interna del blastocisto de un embrión muy temprano. El blastocisto es una bola de unas 50 a 100 células que no se ha implantado todavía en el útero. Está constituido por una capa externa de células, un espacio lleno de líquido y un grupo de células llamadas la “masa interna celular”. Las células ES se encuentran dentro de esta masa.
Células madre embrionarias: ¿Qué pueden hacer? DIAPO 10
Las células madre embrionarias son fascinante porque pueden producir todos los tipos de células del cuerpo. Los científicos llaman a estas células pluripotentes.
Células madre embrionarias: desafíos DIAPO 11
Los científicos alrededor del mundo intentan entender cómo y por qué las células madre embrionarias producen células de la piel, nerviosas o cualquier otro tipo de célula especializada. ¿
Qué controla este proceso para que las células madre produzcan las cantidades apropiadas de cada tipo de célula, en el momento adecuado?
El gran desafío para los científicos es aprender cómo controlar a estas células tan fascinantes. Si
pudiésemos forzar las células madre embrionarias a producir cualquier tipo de célula que quisiéramos, entonces tendríamos una herramienta muy poderosa para desarrollar tratamientos contra las enfermedades. Por ejemplo, quizás podríamos crecer nuevas células productoras de insulina para transplantar a un paciente diabético. Pero queda mucho por aprender antes de que podamos desarrollar estas terapias. Los científicos también quieren usar las células madre para:
- Entender cómo se desarrollan las enfermedades (modelado de enfermedades)
- Evaluar medicamentos en el laboratorio
Células madre de los tejidos: ¿Dónde las encontramos? DIAPO 13
Todos tenemos permanentemente células madre en nuestros cuerpos. Son esenciales para mantenernos saludables y en forma. Reemplazan las células que se han dañado o terminado. Los científicos todavía
están aprendiendo sobre los distintos tipos de células madre que se encuentran en nuestros cuerpos y sobre cómo funcionan.
Células madre de los tejidos: ¿Qué pueden hacer? DIAPO 14
Las células madre de los tejidos pueden muchas veces hacer distintos tipos de células especializadas, pero de manera más limitada que las células madre embrionarias. Las células madre de los tejidos SOLAMENTE pueden hacer los tipos de célula que se encuentran en el tejido al que pertenecen. De esta manera, las células madre de la sangre solamente pueden producir los tipos de células que se encuentran en la sangre. Las células madre cerebrales solamente pueden hacer los tipos de células del cerebro. Las células madre del músculo sólo pueden producir células musculares, etc.
Los científicos dicen que las células madre de los tejidos son multipotentes porque pueden hacer múltiples tipos de células especializadas, pero NO todos los tipos de célula del cuerpo.
Células madre pluripotentes inducidas (células) DIAPO 16
¿Qué son células iPS?
En 2006, los científicos descubrieron que es posible producir un nuevo tipo de célula madre en el laboratorio. Encontraron que podían transformar células de la piel de un ratón en células que se comportan como células madre embrionarias. En 2007, otros investigadores lograron hacer esto con células humanas también. Las cuevas células madre que se produjeron en el laboratorio fueron llamadas células madre pluripotentes inducidas. Tal como las células madre embrionarias, pueden producir todos los tipos de célula del cuerpo:decimos que son pluripotentes.
Producir células iPS (madre pluripotentes inducidas en inglés) es como retrodecer en el tiempo. Los
científicos añaden genes específicos a las células del cuerpo para hacerlas comportarse como células madre embrionarias. Los genes le dan instrucciones a las células sobre cómo comportarse. Así, el proceso es un poco como cambiar las instrucciones de un programa informático para que olleve a cabo una nueva tarea. Los científicos llaman al proceso que usan para producir células madre “reprogramación genética”.
¿Por qué son tan emocionantes?
No se han clonado ovejas solamente. Los científicos han clonado ya muchos tipos distintos de animales incluyendo ratones, gatos, perros, ranas, cabras, caballos, cerdos, conejos y otros. Aún así, es un proceso muy difícil y no siempre funciona. Es ilegal clonar seres humanos de esta manera.
Principios de clonación molecular
La clonación molecular es un proceso usado por los científicos para copiar genes particulares dentro de la célula. Usan la técnica para averiguar más sobre lo que hacen o cómo funcionan ciertos genes La clonación molecular se realiza rutinariamente en los laboratorios en la actualidad. Incluye varios pasos:
- Sacar el ADN de la célula.
- Cortar y sacar el gen de interés (por ejemplo el gen 2). Insertarlo en una hebra de ADN tomada de otra célula. Este gen no es cortado literalmente con tijeras o un cuchillo, son enzimas escogidas cuidadosamente las quecortan la cadena de ADN en puntos específicos. Para colocar el gen dentro de otro segmento de ADN se usan más enzimas que lo colocan exactamente en el lugar apropiado (en este ejemplo, al lado del gen 1).
- Una vez que está listo el segmento de ADN que contiene el gen que se quiere estudiar, se pone el nuevo ADN en una célula de prueba. Cuando la célula se divide, hace copias de sí misma. Cada célula hija contiene una copia exacta del ADN de tu célula de prueba, incuyendo los genes 1 y 2. Los genes se han copiado y por lo tanto se dice que se han clonado.
- Esta es una versión simplificada de la técnica. Hay algunos pasos intermedios y detalles de la técnica que pueden variar, pero este esquema ilustra el principio central: somos capaces de hacer células que contengan genes específicos para poder estudiar lo que hacen esos genes. Algunos ejemplos de cómo se utiliza esta técnica vienen en la siguiente diapositiva.
Clonación molecular: Aplicaciones
La clonación molecular es una importante herramienta científica para aprender sobre el papel que juegan los genes durante el desarrollo y en las enfermedades. Algunos ejemplos de cómo usar la clonación molecular en el laboratorio son:
Pérdida de función (conocida como “bloqueo de genes”): una técnica común que ha sido muy útil para que oso científicos entiendan cómo genes particulares están involucrados en el desarrollo de enfermedades. Se elimina o bloquea un gen para que deje de funcionar y los científicos observan lo que ocurre. Esta técnica ha sido tan beneficiosa para la ciencia y la medicina que los científicos que desarrollaron la técnica recibieron el Premio Nobel de Medicina en 2007.
Gen reportero o trazador: generalmente esta técnica involucra usar un color para ayudar a los científicos a visualizar cuándo está trabajando un gen. Un “gen trazador” o “reportero” es añadido al ADN de las células. Este gen reportero produce una proteína coloreada, por ejemplo, una proteína azul. El gen reportero se coloca en las células al lado de otro gen (gen X) que los científicos quieren investigar. Cuando el gen X está activo, el gen reportero también lo está. Esto significa que las células producen la proteína azul y se ven azules. Así, es sencillo visualizar las células donde el gen X está activo porque son
de color azul.
Trazar linajes: Con esta técnica lo que se quiere es ver lo que ocurre con las células hijas de una célula inicial, y las hijas de sus hijas, en un animal en desarrollo. Primero, algunas células se marcan con un gen que los científicos pueden ver trabajando fácilmente, por ejemplo un gen que produce una proteína verde fluorescente. Esta proteína hace que las células se vean verdes. Cada vez que las células marcadas se dividen, sus células hijas heredan el gen para la proteína verde, y así las células hijas también son verde. Esto permite ver las células marcafas dividiéndose y seguirlas hasta su destino final mientras el animal se desarrolla.
Células madre de los tejidos: Introducción a la renovación de tejidos
Esta diapositiva muestra la jerarquía típica desde célula madre de los tejidos hasta célula especializada.
Las células madre dan origen a progenitores “comprometidos”. Estos son células que no están completamente diferenciadas pero tienen propiedades distintas a las células madre. Son un tipo intermedio de células.
Los progenitores comprometidos se dividen muchas veces y dan origen a las células completamente diferenciadas y funcionales a través de una serie de pasos.
Esta jerarquía típica es también pertinente en el caso de otros tipos de células madre de los tejidos. En las próximas diapositivas se muestran algunos ejemplos para ilustrar este principio.
