Departamentos de Patología y Biología del Desarrollo, Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, Palo Alto, California 94305, EE. UU. Instituto Médico Howard Hughes y Departamento de Medicina Interna, Universidad de Michigan, Departamento de Medicina Interna, Universidad de Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109-0936, EE. UU.
Estos autores contribuyeron igualmente a este trabajo La biología de las células madre ha alcanzado la mayoría de edad. La prueba inequívoca de que las células madre existen en el sistema hematopoyético ha dado paso al aislamiento prospectivo de varias células madre y progenitoras específicas de tejido, la delimitación inicial de sus propiedades y programas genéticos expresados, y los inicios de su utilidad en la medicina regenerativa. Quizás la propiedad más importante y útil de las células madre es la autorrenovación. A través de esta propiedad, se pueden encontrar paralelos sorprendentes entre las células madre y las células cancerosas: los tumores a menudo pueden originarse a partir de la transformación de células madre normales, vías de señalización similares pueden regular la autorrenovación en las células madre y las células cancerosas, y las células cancerosas pueden incluir ‘cáncer células madre ‘: células raras con potencial indefinido de autorrenovación que impulsan la tumorigénesis.
Las células madre se definen como células que tienen la capacidad de perpetuarse a sí mismas mediante la autorrenovación y de generar células maduras de un tejido en particular mediante la diferenciación. En la mayoría de los tejidos, las células madre son raras. Como resultado, las células madre deben identificarse de manera prospectiva y purificarse cuidadosamente para estudiar sus propiedades. Aunque parece razonable proponer que cada tejido surge de una célula madre específica de tejido, la identificación y el aislamiento rigurosos de estas células madre somáticas se han logrado solo en unos pocos casos. Por ejemplo, se han aislado células madre hematopoyéticas (HSC) de ratones y humanos1–4, y se ha demostrado que son responsables de la generación y regeneración de los sistemas inmunológico (hematolinfoide) y formador de sangre.
Las células madre de una variedad de órganos podrían tener el potencial de usarse para terapia en el futuro, pero las HSC, los elementos vitales en el trasplante de médula ósea, ya se han utilizado ampliamente en entornos terapéuticos .
El reciente descubrimiento de que la médula ósea6–8, así como las CMH purificadas pueden dar lugar a tejidos no hematopoyéticos, sugiere que estas células pueden tener un potencial de diferenciación mayor de lo que se suponía anteriormente. Se necesitan experimentos definitivos para determinar si las células de la médula ósea que son capaces de dar lugar a diferentes linajes no hematopoyéticos son realmente HSC u otra población. Si más estudios respaldan la idea de la plasticidad de las HSC, esto sin duda abrirá nuevas fronteras para comprender el potencial de desarrollo de las HSC, así como ampliar su aplicación terapéutica. Como las características de las CMH, su potencial de diferenciación y sus aplicaciones clínicas se han tratado en revisiones anteriores, aquí discutimos la evidencia emergente de que la biología de las células madre podría proporcionar nuevos conocimientos sobre la biología del cáncer. En particular, nos concentramos en tres aspectos de la relación entre las células madre y las células tumorales: primero, las similitudes en los mecanismos que regulan la autorrenovación de las células madre normales y las células cancerosas; segundo, la posibilidad de que las células tumorales puedan surgir de células madre normales; y tercero, la noción de que Los tumores pueden contener «células madre cancerosas»: células raras con potencial proliferativo indefinido que impulsan la formación y el crecimiento de tumores. En gran parte de esta revisión nos centramos en el sistema hematopoyético porque tanto las células madre normales como las células cancerosas de este tejido están bien caracterizadas. Además, los cánceres del sistema hematopoyético (es decir, las leucemias) proporcionan la mejor evidencia de que las células madre normales son el objetivo de las mutaciones transformadoras y que la proliferación de células cancerosas es impulsada por las células madre cancerosas. Autorrenovación de células madre hematopoyéticas Uno de los aspectos más importantes de la biología de las células madre es comprender los mecanismos que regulan la autorrenovación. La autorrenovación es crucial para la función de las células madre, porque muchos tipos de células madre la requieren para persistir durante toda la vida del animal. Además, mientras que las células madre de diferentes órganos pueden variar en su potencial de desarrollo, todas las células madre deben autorrenovarse y regular el equilibrio relativo entre autorrenovación y diferenciación. Comprender la regulación de la autorrenovación normal de las células madre también es fundamental para comprender la regulación de la proliferación de células cancerosas, porque el cáncer puede considerarse una enfermedad de autorrenovación no regulada.
