La diferenciación celular es el proceso por el que las células adquieren una forma y una función determinada durante el desarrollo embrionario especializándose en un tipo celular. La morfología de las células cambia dramáticamente durante la diferenciación, pero el material genético, permanece inalterable, con algunas excepciones.       En los organismos pluricelulares superiores, todas las células no son idénticas. Sin embargo, todos los diferentes tipos celulares derivan del cigoto, procedente de la fecundación de un óvulo por un espermatozoide, gracias a la diferenciación celular. La diferenciación es un mecanismo por el que una célula no especializada sufre modificaciones citológicas, dando lugar a los numerosos tipos celulares que forman el cuerpo.      Durante la diferenciación, ciertos genes son expresados mientras que otros son reprimidos. Este proceso es intrínsecamente regulado gracias a distintos mecanismos de regulación de la expresión genética de las células. Así, la célula diferenciada expresará ciertos genes y adquirirá determinadas funciones.      La diferenciación celular no se basa en modificaciones del material genético, algunas zonas determinadas del genoma deben de activarse mientras que otras deben de desactivarse La diferenciación de una célula por lo general implica la pérdida de potencialidad.        Son células progenitoras que tienen la capacidad de renovarse y de regenerar uno o más tipos celulares. Las células madre son células que se encuentran en todos los organismos multicelulares y que tienen la capacidad de dividirse mediante mitosis, diferenciarse en diversos tipos de células especializadas y de auto-renovarse para producir más células madre. Teniendo en cuenta su potencia, las células madre pueden dividirse en cuatro tipos:

Célula madre totipotente:

Puede crecer y formar un organismo completo,( tanto los componentes embrionarios). La célula madre totipotente por excelencia es el cigoto, formado cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide. Sólo las células de la etapa inicial del embrión, o «Mórula», son totipotentes.

Célula madre pluripotente:

Produce la mayor parte de los tejidos de un organismo pero no pueden generar un embrión. Las células madre pluripotentes más estudiadas son las células madre embrionarias que se pueden aislar de la masa celular interna del blastocisto (el embrioblasto). Estas células madre pueden convertirse en cualquier tejido del organismo, con exclusión de la placenta.
Pueden mantenerse (en el embrión o en determinadas condiciones de cultivo de forma indefinida, formando al dividirse una célula idéntica a ellas mismas, y manteniendo una población estable de células madre.

Células madre multipotentes:

Son aquellas que sólo pueden generar células de su propia capa o linaje embrionario de origen (por ejemplo: una célula madre mesenquimal, al tener naturaleza mesodérmica, dará origen a células de esa capa como miocitos, adipocitos, osteocitos, entre otras). Otro ejemplo son las células madre hematopoyéticas – células madre de la sangre que puede diferenciarse en los múltiples tipos celulares de la sangre.

Células madre unipotentes, también llamadas células progenitoras son células madre que tiene la capacidad de diferenciarse en sólo un tipo de células. Por ejemplo las células madre musculares, también denominadas células satélite sólo pueden diferenciarse en células musculares.

Células madre embrionarias:

Las células madre embrionarias sólo existen en las primeras fases del desarrollo embrionario y son capaces de producir cualquier tipo de célula en el cuerpo 

Cáncer

Benignos:

Los tumores benignos no son cancerosos. Pueden removerse y, en la mayoría de los casos, no reaparecen. Lo que es más importante, las células de tejidos benignos no se extienden a otras partes del cuerpo. Las células de tumores benignos permanecen juntas y a menudo son rodeadas por una membrana de contención. Los tumores benignos no constituyen generalmente una amenaza para la vida.

Papiloma –
Masa protuberante en la piel (por ejemplo, una verruga)

Adenoma

Tumor que crece en las glándulas y en torno a las mismas
Lipoma –
Tumor en un tejido adiposo Osteoma –
Tumor de origen en el hueso Mioma –
Tumor del tejido muscular Angioma –
Tumor compuesto generalmente de pequeños vasos sanguíneos o linfáticos (por ejemplo, una mancha de nacimiento)

Nevus

Pequeño tumor cutáneo de una variedad de tejidos (por ejemplo, un lunar).

Malignos:

Los tumores malignos son cancerosos. El cáncer no es una sola enfermedad; es un grupo de más de 200
enfermedades diferentes. Las células cancerosas pueden invadir y dañar tejidos y órganos cercanos al tumor. Las células
cancerosas pueden separarse del tumor maligno y entrar al sistema linfático o el flujo sanguíneo, que es la manera en que el
cáncer alcanza otras partes del cuerpo. El aspecto carácterístico del cáncer es la capacidad de la célula de crecer rápidamente,
de manera descontrolada e independiente del tejido donde comenzó. Para confirmar el diagnóstico de un cáncer es
preciso tomar una muestra del tumor (biopsia). Los tumores malignos generalmente se pueden clasificar en varias categorías.

Carcinomas

Estos cánceres se originan en el epitelio. El epitelio es el recubrimiento de las células de un órgano. Los carcinomas constituyen el tipo más común de cáncer, (aproximadamente el 80% de los tumores cancerosos son carcinomas). Lugares comunes de carcinomas son la piel, la boca, el pulmón, los senos, el estómago, el colon y el útero.

Sarcomas

Los sarcomas son cánceres que se originan en los tejidos conectivos, tales como los cartílagos, la grasa, los músculos o los huesos. Los sarcomas se encuentran en cualquier parte del cuerpo y frecuentemente forman crecimientos secundarios en los pulmones.

Leucemia

Popularmente conocido como cáncer de la sangre. Las personas con leucemia presentan un aumento notable en los niveles de glóbulos blancos o leucocitos (células presentes en la sangre, encargadas de defendernos de las infecciones). En las leucemias no existe tumoración, se afectan la sangre y la médula ósea (zona interna de los huesos, donde se originan las células sanguíneas).

Linfoma

Se denomina así al cáncer del sistema linfático. El sistema linfático es una red de ganglios y vasos finos que existe
en todo el cuerpo, su función es combatir las infecciones. El linfoma afecta a un grupo de glóbulos blancos llamados
linfocitos.

Cirugía:

Muchas veces es el primer tratamiento para varios tumores sólidos. En los casos donde el cáncer es detectado en una etapa temprana, la cirugía puede ser suficiente para curar al paciente al remover todas las células cancerosas. Los tumores benignos también pueden ser removidos por medio de la cirugía.

Radiación:

Puede ser usada en conjunto con cirugía y/o tratamientos de fármacos. El efecto de la radiación es matar directamente a las células cancerosas al dañarlas con rayos de energía alta.

Quimioterapia

Un término utilizado para una gran variedad de medicamentos usados para matar a las células cancerosas. Los fármacos quimioterapéuticos funcionan por medio de daños a las células cancerosas que siguen dividíéndose y prevención de sus reproducciones.

Inhibidores específicos:

Esta clase de medicamentos son relativamente nuevos en el tratamiento del cáncer. Ellos trabajan al concentrarse en proteínas específicas y procesos que son casi siempre limitados a las células cancerosas. El impedimento de estos procesos previene el crecimiento y la división de las células cancerosas. (Ej. Antiangiogénesis)

Anticuerpos:

Este tipo de tratamiento involucra el uso de anticuerpos para combatir las células cancerosas. Mientras que los anticuerpos son proteínas que se generan naturalmente en nuestros cuerpos, los anticuerpos usados en el tratamiento del cáncer han sido manufacturados para su uso como fármacos. Estos anticuerpos pueden trabajar por medio de varios mecanismos diferentes, ya sea al desproveer a las células cancerosas de sus señales necesarias o al matarlas directamente. Por su especificidad, los anticuerpos pueden ser considerados como un tipo de inhibidores específicos.

Modificadores de respuestas biológicas

Estos tratamientos usan las proteínas normales que ocurren naturalmente en nuestros cuerpos para estimular las defensas propias contra el cáncer.

Vacunas:

El propósito de las vacunas contra el cáncer es estimular las defensas de nuestros cuerpos. Las vacunas normalmente contienen proteínas que se encuentran o que son producidas por las células cancerosas. Al administrar estas proteínas, el tratamiento se enfoca en  aumentar la respuesta inmune de nuestros cuerpos contra las células cancerosas.

El gen p53 (o TP53) fue descubierto en 1979 y está considerado como uno de los genes relacionados al cáncer más importantes hasta la fecha.

Este gen, encontrado en el cromosoma 17, produce una proteína que funciona como un factor de transcripción, la proteína p53 interactúa directamente con el ADN y con otras proteínas que dirigen las acciones celulares. Cuando detecta daño (mutaciones) en el ADN, p53 tiene el poder de causar el suicidio celular o apoptosis . Como otros supresores de tumor, la proteína p53 funciona para prevenir el crecimiento celular descontrolado. El rol crucial del p53 en mantener el control apropiado de los procesos celulares es subrayado por el hecho que el gen p53 se encuentra defectuoso en más o menos la mitad de todos los tumores, sin importar su tipo ni origen. Las mutaciones que inactivan p53 pueden ser adquiridas durante la vida del individuo (mutaciones esporádicas) o pueden ser heredadas.

Carácterística	Benigno	Maligno
Diferenciación	Las células tumorales se asemejan a las células maduras originales	Las células tumorales tal vez no se asemejan a las células maduras originales
Tasa de crecimiento Tipo de crecimiento	Lenta; puede interrumpirse o retroceder Se expande y desplaza	Rápida, autónoma; generalmente no interrumpe o retrocede Invade, destruye y reemplaza
Metástasis Efecto en la salud	No Generalmente no ocasiona la muerte	Sí Puede ocasionar la muerte si no se diagnostica y suministra tratamiento

¿Cómo funciona CRISPR/Cas9?

La técnica de edición genética CRISPR/Cas9 se basa en un complejo sistema inmunitario de las bacterias que les protege contra los virus. Se trata de una inmunidad adquirida, o adaptativa, que «recuerda» las secuencias de ADN de los patógenos de ataques anteriores y corta su ADN en caso de una nueva infección. Es precisamente esta combinación de reconocimiento y corte la que utiliza la técnica CRISPR/Cas9. En la variante más simple, se inyecta en la célula ARN que codifica una proteína llamada Cas9 y una secuencia de reconocimiento. La célula emplea el ARN para sintetizar la proteína, la cual se pone a trabajar junto con el ARN de reconocimiento añadido: Cas9 corta el ADN de doble cadena exactamente donde el fragmento de ARN asociado le indica que lo haga. Dado que es posible sintetizar artificialmente cualquier secuencia de ARN, tal combinación permite cortar cualquier genoma en cualquier lugar, al menos teóricamente.