Los millones de células del cuerpo humano – con la excepción de las células germinales- contienen la misma secuencia de ADN, es decir las mismas instrucciones. Así, en un embrión todas las células son iguales, por lo que teóricamente podrían dar lugar a cualquier tipo de célula. Las llamadas células madre embrionarias mantienen esta propiedad indefinidamente; por eso se dice que son totipotentes (pueden dar lugar a todo tipo de célula). La biología del desarrollo estudia, precisamente, como a partir de una única célula se genera un organismo entero, formado por diferentes tipos de células. Las células madre se dividen constantemente, dando lugar a células hijas que, llegado el momento, activarán su programa de diferenciación celular, marcado por la activación de determinados genes, y se convertirán en un tipo de celulas lula específico: una célula cardíaca, una célula de la piel, etc.
Es en la totipotencia de las células madre donde radica la fascinación de los científicos y la base de su futuro uso en medicina regenerativa, dirigida a regenerar tejidos, como el muscular, o curar enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer. La idea es transplantar a la parte dañada del órgano células madre embrionarias, capaces de generar nuevas células del tipo que sea necesario.
Trabajar con células embrionarias es un tema controvertido éticamente, y los científicos de todo el mundo están buscando otras fuentes de células madre. Una posibilidad son las células madre de la médula ósea de los adultos. Estas células madre adultas no pueden dar lugar a todo tipo de célula, pero tienen la posibilidad de diferenciarse en una variedad de células sanguíneas a lo largo de la vida. Los científicos esperan reprogramar estas células madre adultas de forma que, en vez de producir sólo células sanguíneas, puedan producir cualquier tipo de células, como hacen las células madre embrionarias.
Hay otras dos maneras en que los científicos intentan crear – células pluripotentes:
- Transdiferenciación: un proceso mediante el cual una célula adulta somática se transforma directamente en otro tipo de célula adulta somática.
- Células iPS (células madre pluripotentes inducidas): un tipo de células que se puede obtener directamente de células adultas con una técnica desarrollada en 2006. Posteriormente, estas células iPS pueden ser diferenciades o reprogramadas para dar otros tipos de cèl·lules adultas.