Células madre del cordón umbilical: usos actuales y futuros retos

La sangre del cordón umbilical fue desechada en el pasado como material  residual pero ahora es conocida por ser una fuente de células madre sanguíneas. La sangre del cordón ha sido usadas para tratar niños con ciertas enfermedades sanguíneas desde 1989 y la investigación sobre su uso para tratar adultos está haciendo muchos progresos. Así que, cuáles son los retos futuros de la investigación en sangre del cordón y cómo debería usarse ahora y en el futuro?

El cordón umbilical y la placenta de un recién nacido contienen sangre del cordón umbilical. Esta puede recogerse y congelarse fácilmente para su uso posterior.

La sangre del cordón umbilical contiene células madre de la sangre (hematopoyéticas) que pueden producir todas las otras células de la sangre, incluidas las células del sistema inmunitario.

Los trasplantes de las células madre hematopoyéticas (CMH) de la sangre del cordón umbilical pueden utilizarse para tratar diferentes enfermedades de la sangre, como la leucemia.

Comparadas con las CMH de los donantes de médula ósea, los trasplantes de CMH de la sangre cordón umbilical parecen conllevar menos incompatibilidades con el sistema inmunitario, como la enfermedad del injerto contra el huésped.

Una limitación de la sangre del cordón umbilical es que contiene menos CMH que las que se obtienen de la donación de médula ósea, lo que significa que los pacientes adultos a menudo necesitan transfusiones de dos cordones umbilicales para los tratamientos. Los investigadores están estudiando diferentes formas de expandir el número de CMH obtenidas de la sangre del cordón umbilical en laboratorios, de modo que una única donación de sangre del cordón umbilical pueda suministrar suficientes células para uno o más trasplantes de CMH.

Algunos estudios polémicos sugieren que la sangre del cordón umbilical puede ayudar a tratar enfermedades diferentes a las enfermedades de la sangre, pero a menudo no pueden reproducirse estos resultados. Los investigadores están estudiando activamente si la sangre del cordón umbilical podría utilizarse para tratar otras enfermedades.

Uno de los grandes retos a los que se enfrentan muchas áreas de la investigación médica y los tratamientos es el de corregir la información incorrecta. Algunas empresas ofrecen servicios a padres sugiriéndoles que deberían pagar para congelar la sangre del cordón umbilical de sus hijos en un banco de sangre, en caso de necesitarla en el futuro. Sin embargo, existen estudios que demuestran que es muy improbable que sus hijos vayan a utilizarla. Aún así, los clínicos apoyan plenamente la donación de sangre del cordón umbilical a bancos de sangre públicos. Esto ayuda en gran medida a aumentar las provisiones de sangre del cordón umbilical para las personas que la necesiten.

Umbilical cord

Después de que un bebé haya nacido, la sangre del cordón queda en el cordón umbilical y la placenta. Es relativamente fácil recogerla, sin riesgo para la madre o para el bebé. Esta sangre contiene células madre hematopoyeticas (sanguíneas): células que raramente se encuentran en la medula ósea.

Las células madre hematopoyéticas (HSCs) pueden dar lugar a cualquier tipo de célula de la sangre – glóbulos rojos, blancos y plaquetas. Éstas son responsables de mantener la producción de sangre a lo largo de nuestras vidas. Y han sido usadas durante muchos años en transplantes de médula ósea para tratar enfermedades sanguíneas.

Existen varios estudios que sugieren que la sangre del cordón puede contener otros tipos de células madre capaces de producir células especializadas que no pertenecen a la sangre, como las células nerviosas. Estos hallazgos son muy controvertidos entre los científicos y no han sido aún totalmente aceptados.

La sangre del cordón es usada para tratar enfermedades en niños con trastornos sanguíneos cancerosos como la leucemia, o enfermedades genéticas de la sangre como la anemia de Fanconi. La sangre del cordón es transplantada al paciente , donde las HSCs pueden generar células de la sangre nuevas y sanas para reemplazar a aquellas dañadas por la enfermedad del paciente o por tratamientos médicos como la quimioterapia para el cáncer.

En este sentido, la sangre del cordón ofrece una alternativa muy útil para los transplantes de medula ósea en algunos pacientes. Es mas fácil de extraer que la medula ósea y puede ser almacenada congelada hasta que sea necesaria. También parece ser menos susceptible que la medula ósea de causar rechazo inmune o complicaciones como la enfermedad injerto contra huésped. Esto significa que la sangre del cordón no necesita una compatibilidad tan perfecta con el paciente como la médula ósea (aunque cierto grado de compatibilidad es necesario).

Sin embargo, los trasplantes de sangre de cordón umbilical también tienen sus limitaciones. Para el tratamiento en adultos, normalmente se requieren dos unidades de sangre de cordón umbilical por paciente. Se ha podido demostrar, mediante ensayos clínicos en los que se han trasplantado “dos unidades de sangre de cordón”, que se obtienen resultados similares mediante la utilización de otras fuentes de CMH, como pueden ser la médula ósea o sangre periférica movilizada. Actualmente, se están haciendo estudios para expandir una unidad de sangre de cordón umbilical para el uso en pacientes adultos. La sangre del cordón solo puede ser utilizada para tratar enfermedades sanguíneas. Ninguna terapia para enfermedades no relacionadas con la sangre ha sido desarrollada usando CMH provenientes de sangre de cordón umbilical o de medula ósea de adulto.

Una gran limitación del transplante de sangre del cordón es que la sangre obtenida de un cordón umbilical no contiene tantas células madre hematopoyéticas como la donación de medula ósea. Los científicos creen que ésta es la principal razón por la que es tan difícil tratar pacientes adultos: los adultos son más grandes y necesitan más HSCs que los niños. Un transplante que contenga pocas HSCs puede fallar o dar lugar a una formación ralentizada de sangre nueva para el cuerpo en los primeros días después del transplante. Esta complicación seria ha sido parcialmente vencida por la transfusión de sangre de dos cordones umbilicales en niños grandes y adultos. Algunos investigadores han intentado también aumentar el numero total de HSCs obtenidas de cada cordón umbilical recolectando sangre adicional de la placenta.

Muchas investigaciones se han centrado en intentar aumentar el número de HSCs que pueden ser obtenidas de una muestra de sangre de cordón creciendo y multiplicando las células en el laboratorio. Ésto es conocido como “expansión ex vivo”. Varios ensayos clínicos preliminares que usan esta técnica están en progreso. Los resultados hasta ahora son variados: algunos resultados sugiere que la expansión ex vivo reduce el tiempo que les lleva a las nuevas células sanguíneas a aparecer en el cuerpo después del la transfusión; sin embargo, los pacientes adultos parecen necesitar sangre de dos cordones umbilicales. Se necesita investigar más para entender si hay un beneficio real para los pacientes, y esta estrategia tiene que ser todavía aprobada para ser usada como un tratamiento clínico rutinario.

Varios grupos de investigación han presentado estudios en animales sugiriendo que la sangre del cordón puede reparar tejidos distintos a la sangre, en enfermedades que van desde ataques al corazón a derrames cerebrales. Estos hallazgos son controvertidos: los científicos no pueden reproducir a menudo estos resultados y no esta claro por qué la sangre del cordón puede presentar estos efectos. Cuando efectos beneficiosos son observados pueden ser muy ligeros y no suficientemente significativos para ser útiles en el desarrollos de tratamientos. Si hay efectos positivos, éstos pueden ser explicados no por las células del la sangre del cordón dando lugar a células nerviosas o del corazón, sino por las células de la sangre del cordón liberando sustancias que ayudan a repara el daño corporal.

Las investigaciones realizadas en la actualidad aspiran a responder estas cuestiones con el fin de establecer si se pueden desarrollar en el futuro tratamientos seguros y efectivos para enfermedades no relacionadas con la sangre usando sangre del cordón. Un ensayo clínico en fase temprana que investigan el tratamiento con sangre del cordón para niños con diabetes tipo I no ha tenido éxito. Otros ensayos clínicos en fases muy tempranas están ahora explorando el uso de transfusiones de sangre del cordón para tratar niños con trastornos cerebrales como la parálisis cerebral o el daño cerebral traumático. Sin embargo, muchos ensayos no han mostrado ningún efecto positivo y muchos científicos creen que se necesita mas investigación de laboratorio para entender como se comporta la sangre del cordón y si ésta es útil en este tipo de tratamientos.

Los expertos creen que la sangre del cordón umbilical es una importante fuente de células madre sanguíneas y esperan que su potencial total para el tratamiento de trastornos sanguíneos esté aún por descubrir. Otros tipos de células madre como las células madre pluripotenciales inducidas también podrían resultar más adecuadas para el tratamiento de enfermedades no relacionadas con la sangre, pero esta cuestión sólo puede ser resuelta con una investigación más a fondo.

A medida que la investigación sobre la sangre de cordón umbilical y su uso terapéutico ha crecido, también lo ha hecho la cuestión de si la gente debe almacenar sangre del cordón de sus descendientes de forma privada para su uso en un futuro.
Un artículo reciente sobre este tema, escrito por Mahaendra Rao y compañeros, defiende la práctica del almacenamiento del cordón umbilical (para el tratamiento de enfermedades sanguíneas) pero en el contexto de bancos públicos de sangre de cordón y no de bancos privados. Cualquier adulto que requiera tratamiento necesita al menos dos muestras de sangre de cordón que sean inmunocompatibles. Por lo tanto, una única muestra no será suficiente. Puede ser que un niño solo necesite una muestra de sangre de cordón, pero en el caso de la leucemia infantil hay riesgo de que células pre-leucémicas estén ya presentes en la de sangre del cordón – así que el niño no podría usar sus propias células como terapia.

Si todos hubiéramos donado cordón umbilical a registros públicos para el “bien común”, incrementaría las posibilidades de que alguien se beneficiara de un trasplante doble de sangre de cordón umbilical. Esto sopesa mucho más que la probabilidad actual de que la persona que haya donado la muestra pueda hacer uso de ella.

El artículo de revisión de esta edición del 2008 resume de forma exhaustiva el debate sobre los bancos de sangre de cordón públicos frente a los privados y concluye:

“Este re-análisis apoya las previas opiniones de que el almacenamiento de sangre autóloga (para usar las propias células que uno almacena) de forma privada, como un seguro para el tratamiento de enfermedades de riesgo mortal en niños y jóvenes, no está clínicamente justificado, porque las posibilidades de hacer uso de ella son remotas. La ausencia de publicaciones revisadas por expertos incrementa el serio problema ético de fracasar a la hora de informar a futuros padres acerca de los pocos beneficios futuros del almacenamiento de cordón umbilical autólogo … Se ha intentado  justificar esto (el almacenamiento privado de cordón con fines comerciales) utilizando como argumento el éxito del almacenamiento de cordón público y el trasplante de sangre de cordón alogénico (usando células donadas por otra persona) y no en el transplante autólogo (usando células propias), cuya eficacia todavía no se ha demostrado."

La sangre de cordón umbilical es útil para la investigación. Por ejemplo, se está investigando el potencial de las células madre hematopoyéticas (sanguíneas) de la sangre de cordón umbilical para convertirse en otras células especializadas, como las del sistema nervioso, o las células pancreáticas productoras de insulina. La sangre de cordón umbilical utilizada en la investigación procede de madres que dan su consentimiento y se someten a una cesárea electiva. Si el hospital en el que nacerá su bebé participa en cualquiera de estas investigaciones y va a someterse a una cesárea electiva, puede que le pidan su consentimiento para donar la sangre del cordón de su bebé.

La sangre de cordón también puede donarse de manera altruista para uso clínico. Desde 1989 se han utilizado los trasplantes de sangre de cordón umbilical para el tratamiento de niños que padecen leucemia, anemia y otras enfermedades hematológicas de forma regular. 

La sangre de cordón de los bancos públicos está disponible para pacientes no relacionados que puedan necesitar trasplantes de células madre hematopoyéticas.

La sangre de cordón puede conservarse en bancos de sangre de cordón públicos o privados (comerciales).

En el Reino Unido, por ejemplo, el Banco de sangre de cordón NHS ha estado recogiendo y almacenando sangre de cordón umbilical donada de manera altruista desde 1996. La sangre de cordón de bancos públicos se almacena indefinidamente para posibles trasplantes y está disponible para cualquier paciente que precise ese tipo de tejido en concreto. No tiene coste para el donante y no se conserva de forma específica para esa persona ni para su familia.

Empresas de toda Europa también ofrecen bancos para el almacenamiento de sangre de cordón umbilical. La sangre de cordón de un bebé se almacena por si él o algún miembro de su familia desarrollasen un problema que pudiera ser tratado con trasplante de sangre de cordón. Normalmente las empresas cobran una tasa de recogida además de una tasa anual de preservación.

Los principales argumentos en contra del almacenamiento comercial están relacionados con el hecho de que es muy poco probable que la sangre de cordón se utilice para ese niño, para un hermano o para un miembro de su familia, con la existencia de diversas alternativas al trasplante de sangre de cordón bien establecidas y con la falta de pruebas científicas  que atestigüen que la sangre de cordón puede utilizarse para tratar enfermedades no hematológicahematológicas (como la Diabetes y el Parkinson). En algunos casos puede que los pacientes no puedan recibir su propia sangre de cordón, ya que las células pueden contener los cambios genéticos que les predisponen a la enfermedad.

La sangre de cordón umbilical es una abundante fuente de células madre hematopoyéticas (sanguíneas). Estas células son capaces de originar diversos tipos de células en la sangre: los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas. Las células madre hematopoyéticas, purificadas a partir de la médula ósea o de la sangre se han utilizado durante mucho tiempo en tratamientos con células madre para la leucemia, para los trastornos hemáticos y de médula ósea, para el cáncer (cuando se utiliza quimioterapia) y para las inmunodeficiencias.

Desde 1989, los trasplantes con células madre hematopoyéticas en los que se utiliza sangre de cordón umbilical en el tratamiento de niños con leucemia, anemia y otros trastornos hemáticos se han realizado con éxito. Actualmente, la investigación se dirige a otras vías para aumentar el número de dichas células madre obtenidas a partir de sangre de cordón, de modo que también se puedan utilizar de forma rutinaria en el tratamiento de adultos.

Más allá de estos trastornos relacionados con la sangre, aún queda mucho por aprender sobre el potencial terapéutico de las células madre de sangre de cordón umbilical. Los científicos coinciden en que es necesario realizar ensayos clínicos. Un ensayo clínico en EE.UU., por ejemplo, observa la eficacia del tratamiento de niños con Diabetes tipo I con células madre procedentes de la sangre almacenada procedente de su propio cordón umbilical. 

Diversos informes han descrito cómo las células madre en sangre de cordón umbilical son capaces de convertirse en otros tipos de células (como células nerviosas). Otros informes indican que la sangre de cordón umbilical contiene células similares a las células madre. Cualquiera de estos resultados aumentaría considerablemente el potencial terapéutico de la sangre de cordón umbilical;  sin embargo se deben confirmar estos resultados de manera independiente antes de poder utilizar las células madre de cordón umbilical para el tratamiento de otras enfermedades no hematológicas.

The European Group for Blood and Marrow Transplantation

UK National Health Service cord blood bank

Umbilical Cord Blood Banking - an opinion paper by the Royal College of Obstetricians and Gynaecologists’ Scientific Advisory Committee (published June 2006)

Esta hoja informativa fue creada por Rajeev Gupta y revisada por Tariq Enver, con consejo adicional de Alexander Medvinsky. Revisado en el 2016 porDan S Kaufman. Editado por Emma Kemp y Jan Barfoot.

Traducida al español por Maria Barreira Gonzalez y Anahí Binagui-Casas.

Imagen principal del cordón umbilical de bebé proveniente de Wikimedia Commons. Imagen de posibles células madre sanguíneas por Rajeev Gupta y George Chennell. Imágenes restantes de bolsas de muestras de sangre provenientes de Wellcome Images.