Una célula madre embrionaria ( ESC ) es una célula madre pluripotente que surge de la masa celular interna de un embrión preimplantado en la etapa de blastocisto . Un embrión humano alcanza la etapa de blastocisto 4 a 5 días después de la fertilización y consta de un grupo de 50 a 150 células (masa celular interna y trofectodermo). El aislamiento de la masa celular interna requiere la destrucción del blastocisto.
Las células madre embrionarias son una fuente casi perfecta para trasplantes e ingeniería de tejidos. La capacidad de una célula madre para generar todas las células del cuerpo la convierte en una herramienta clave para la investigación de enfermedades humanas, en particular la genética, o para probar la toxicología de fármacos in vitro .
Sin embargo, el aislamiento de las células madre embrionarias plantea una cuestión ética que, en particular, requiere establecer si un embrión en la etapa de preimplantación tiene los mismos derechos legales y morales que un ser humano más desarrollado. Por el contrario, ¿es justo no utilizar estas células capaces de salvar vidas cuando los embriones sobrantes antes del implante no se utilizarán y, por tanto, se destruirán? No hay consenso y la legislación sobre la obtención y el uso de estas células madre embrionarias en la investigación varía de un país a otro.
Una de las alternativas a las células madre embrionarias es utilizar células madre pluripotentes inducidas que se generan a partir de células diferenciadas (por ejemplo, células de la piel) y, por tanto, no presentan este mismo dilema ético.
Las células madre embrionarias fueron identificadas en 1981 en ratones por Martin Evans , Kaufman y Martin, y en 1998 en humanos por los equipos de James Alexander Thomson , Joseph Istkovitz-Eldor y Benjamin Reubinoff.
Las células madre embrionarias (ESC) aisladas in vitro en la masa celular interna del blastocisto ( embrión en los 5 o 6 th días en los seres humanos).
La masa celular interna tiene la propiedad de dar lugar in vivo a las tres capas embrionarias ( endodermo , mesodermo y ectodermo ) en el origen de todos los tejidos de un ser humano adulto.
Esta propiedad de pluripotencia in vivo se pierde muy rápidamente durante el desarrollo embrionario.
En 1981, fue posible en ratones preservar células de la masa celular de un blastocisto in vitro en un estado de pluripotencia y hacerlas proliferar indefinidamente: este fue el nacimiento de las células madre embrionarias . Estas líneas celulares son genéticamente normales, a diferencia de las líneas de tumores malignos. En cualquier momento, incluso después de varios años de cultivo, todavía es posible diferenciar estas células en cualquier tipo de célula. Si las células madre embrionarias de ratón, incluso si han sido modificadas genéticamente, se inyectan en un blastocisto de ratón, contribuyen a todos los tejidos del ratón, incluida la línea germinal. Este enfoque permitió la creación de animales knockout y transgénicos y este trabajo fue coronado con el Premio Nobel de Medicina en 2007 .
En 1998 , estos resultados se reprodujeron en humanos mediante la derivación de las primeras líneas de células madre embrionarias humanas. La propiedad de pluripotencia está atestiguada in vivo por la formación de teratomas que comprenden tejidos diferenciados resultantes de las tres capas embrionarias, después de la inyección en el ratón SCID. In vitro , el uso de condiciones de cultivo específicas da como resultado la diferenciación de células madre embrionarias humanas hacia tipos de células maduras como neuronas , cardiomiocitos , hepatocitos , células hematopoyéticas , etc.
En 2009/2010, se demostró, en ratones jóvenes, que las neuronas de las ESC injertadas en la corteza visual se conectan con otras neuronas evitando regiones del cerebro a las que no son específicas sin, por ejemplo, conectarse a neuronas de la médula espinal . Mientras que los ESC injertados en la médula se asentaron allí sin conectarse a la corteza visual ni a otros órganos. Si esto también es cierto en ratones adultos, se abriría una nueva vía de regeneración física del daño del nervio cerebral.
La ley n ° 2004-800 de 6 de agosto de 2004 sobre bioética que modifica la de 1994 permite la exención por un período de cinco años para realizar investigaciones en embriones humanos, "se podrá autorizar la investigación en embriones y células embrionarias cuando sean capaces de permitiendo importantes avances terapéuticos y con la condición de que no puedan continuarse por un método alternativo de eficacia comparable, en el estado de los conocimientos científicos ”. Esta investigación está supervisada por la Agencia de Biomedicina .
Además, el 18 de octubre de 2011, el Tribunal de Justicia de la Unión Europea rechazó, en nombre del art. 6 de la Directiva sobre patentabilidad de invenciones biotecnológicas , una patente relativa a las células obtenidas a partir de células madre embrionarias humanas.