Els milions de cèl·lules del cos humà – amb l’excepció de les cèl·lules germinals- contenen la mateixa seqüència d’ADN, és a dir les mateixes instruccions. Així, en un embrió totes les cèl·lules són iguals, de manera que teòricament podrien donar lloc a qualsevol tipus de cèl·lula. Les anomenades cèl·lules mare embrionàries mantenen aquesta propietat indefinidament; per això es diu que són totipotents (poden donar lloc a tot tipus de teixit). La biologia del desenvolupament estudia, precisament, com a partir d’una única cèl·lula es genera un organisme sencer, format per diferents tipus de cèl·lules. Les cèl·lules mare es divideixen constantment, donant lloc a cèl·lules filles que, arribat el moment, activaran el seu programa de diferenciació cel·lular, marcat per l’activació de determinats gens, i es convertiran en un tipus de cèl·lula específic: una cèl·lula cardíaca, una cèl·lula de la pell, etc.
Les cèl·lules mare embrionàries són totipotents, és a dir, poden donar lloc a tot tipus de teixits.
És en la totipotencia de les cèl·lules mare on rau la fascinació dels científics i la base del seu futur ús en medicina regenerativa, dirigida a regenerar teixits, com el muscular, o a curar malalties com el Parkinson i l’Alzheimer. La idea és transplantar a la part danyada de l’òrgan cèl·lules mare embrionàries, capaces de generar noves cèl·lules del tipus que calgui.
Treballar amb cèl·lules embrionàries és un tema controvertit èticament, i els científics de tot el món estan buscant altres fonts de cèl·lules mare. Una possibilitat són les cèl·lules mare de la medul·la òssia dels adults. Aquestes cèl·lules mare adultes no poden donar lloc a tot tipus de cèl·lula, però tenen la possibilitat de diferenciar-se en una varietat de cèl·lules sanguínies al llarg de la vida. Els científics esperen reprogramar aquestes cèl·lules mare adultes de manera que, en comptes de produir només cèl·lules sanguínies, puguin produir qualsevol tipus de cèl·lules, com fan les cèl·lules mare embrionàries.
Hi ha altres dues maneres en què els científics intenten crear cèl·lules pluripotents:
- Transdiferenciació: un procés pel qual una cèl·lula adulta somàtica es transforma directament en un altre tipus de cèl·lula adult somàtica; per exemple una cèl·lula de la pell es transforma al laboratori en una cèl·lula cardíaca.
- Cèl·lules iPS (cèl·lules mare pluripotents induïdes): un tipus de cèl·lules pluripotents que es poden obtenir directament de cèl·lules adultes amb una tècnica desenvolupada el 2006. Després aquestes iPS poden ser diferenciades en altrs tipus de cèl·lules adultes.
