celulas troncales en investigación
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APLICACIÓN CLÍNICA DE LAS CÉLULAS
MADRE (ESTAMINALES)
Dr. Juan Antonio Flores JiménezMédico Adscrito Hospital Civil “Dr. Juan I. Menchaca”
Hematología-Medicina Interna-Trasplantes
BIOÉTICA
El ser humano tiene
80
CÉLULAS MADRE
• Célula troncal o madre:– 2 propiedades:– Autoregeneración – Diferenciación
CÉLULAS MADRE: Potencia
• TOTIPOTECIALES +++: pocas divisiones post-fertilización
• PLURIPOTENCIALES ++: 7-10 días post-fertilización de la masa interna del blastocisto.
• MULTIPOTENCIALES +: 10-14 días post-fertilización
Célula madre
• Célula capaz de multiplicarse sin diferenciarse• Puede generar células especializadas• Se clasifica en embrionaria y no embrionaria• Están presentes en pequeña cantidad en el
organismo• No se dividen en forma espontánea, excepto
en tejidos de rápido recambio celular• La célula madre más inmadura es la
totipotencial
Células madre
• La capacidad de regeneración en los humanos esta mayormente limitada a la cicatrización.
• En la mayor parte de los tejidos del cuerpo existen células madre en estado no proliferativo.
Características
• Célula totipotente: puede formar cualquier tejido y hasta un individuo completo
• Célula pluripotente: puede producir la mayor parte de los tejidos de un organismo
• Célula multipotente: pueden generar celulas especializadas concretas. Están presentes en individuos adultos.
Células embrionarias
• Célula totipotencial• Célula pluripotencial
Células madre adultas
• Células hematopoyéticas– Médula ósea– Sangre periférica– Cordón umbilical
• Piel• Otros tejidos
Relación y desarrollo
Fuentes de células madre
• Células embrionarias: blastocisto preimplantación, 7-10 días.
• Células madre adultas: casi en todos los tejidos, permanecen durante la vida. Mantenimiento y reparación.
• Células pluripotenciales inducidas: a través de reprogramación celular.
Reprogramación celular
CELULAS MADRE DEL ESTROMA
PLURIPOTENCIALIDAD
• 1. Plasticidad, pueden ser manipuladas para revertirlas a un estado más embrionario.
• 2. Una célula sanguínea o piel podría ser convertida a pluripotencial para reparación neuronal.
• 3. Células personalizadas para trasplante.
Modelos animales preclínicos • Se han evaluado células embrionarias (CE) en
diversos escenarios:1. Retinopatía: CE intraoculares en ratones ciegos con
amaurosis de Leber y CE para fotoreceptores. 2. Parkinson: CE dopaminérgicas se transplantan en
modelos murinos con mejoría de los deficits motores.3. Huntington: CE neurona GABA de los ganglios basales
con mejoría de la sustancia nigra.4. Lesión medular: CE olidendrocitos 7 días después del
trauma inducido en ratas. Con datos de remielinización y recuperación motora discreta.
Modelos animales preclínicos
• 5. Infarto y falla cardíaca: bajo investigación. • 6. Diabetes mellitus tipo 1: CE beta-productoras de
insulina. • 7. Anemia de células falciformes
Estudios en Humanos
• 2015, estudio Fase 1/2 CE humanas para retinopatía, seguridad y tolerancia en:– Degeneración macular – Distrofía macular Stargardt’s
• Recibieron inmunosupresores• Mejoría en 10/18 pacientes• Anemia
Estudios preclínicos usando células pluripotenciales inducidas
• Ventajas: evitar1. Rechazo inmunológico2. Aspectos éticos por manejo de embriones.
Dos modelos muy estudiados:Parkinson Hemofilia A
Células hematopoyéticas
Las células progenitoras hematopoyéticas no sólo son útiles en enfermedades de la sangre o médula ósea
CELULAS HEMATOPROGENITORAS
• Aplicación clínica
Trasplante de células hematopoyéticasTerapia celular y regenerativaModelos de enfermedad celular
Células madre
• Tejido sanguíneo• Hueso y cartílago• Músculo cardíaco• Músculo esquelético• Piel• Hígado• Pulmón• Riñón• Tejido nervioso
Actualmente se investiga su uso para regenerar múltiples tejidos
Posibles indicaciones
• Isquemia cerebral (adultos y niños)
• Enfermedad de Parkinson
• Esclerosis múltiple
• Lesiones del cordón espinal
• Esclerosis lateral amiotrófica
• Osteoartrosis
• DM
• Fibrosis pulmonar
• Cirrosis hepática
• Cardiopatía isquémica, etc
Posibles riesgos
1. Integración al tejido: como se va a involucrar en el tejido circundante.
2. Oncogénesis: la células trasplantadas son capaces de formar tumor, ej. teratomas, risgo de mutagénesis, genes c-Myc con potencial oncogénico.
3. Diferenciación directa: es decir que lleguen al estadio de maduración requerido.
4. Uniformidad y consistencia: del producto celular.
•
Trasplante alogénico
Trasplante autólogo
• N= 50 pacientes• Trasplante autólogo• Movilización: Ciclofosfamida + G-CSF (2 g/m2)• Condicionamiento: Ciclofosfamida + Globulina antitimocito• Seguimiento: Media de 29 meses (6 meses-7.5 años)
Esclerosis sistémica
• Estudios menores con potencial mejoría a nivel pulmonar y cutáneo.
• Registro europeo (EBMT): 50 % de sobrevida libre de la enfermedad a 5 años. Sobrevida global del 70% a 7 años.
• Tres estudios controlados aleatorizados disponibles:
– SCOT– ASTIS– ASSIST
Diabetes mellitus tipo 1
• Resultado del ataque autoinmunitario mediado por células, dirigido contra las células pancreáticas productoras de insulina.
• Una mayor reserva de células beta, se asocia a menores complicaciones micro y macrovasculares.
• Noviembre 2003-Julio 2006
• Primer prospectivo de autotrasplante en humanos con DM1
Trasplante autólogo en diabetes mellitus tipo 1
• Pacientes con diagnóstico reciente de DM tipo 1• Sometidos a trasplante autólogo de células hematopoyéticas• Evaluación de la eficacia del tratamiento
Régimen de acondicionamiento
Cy 1.5 gr/m2/day
Mesna 300 mg/m2/day
Filgrastim10 mcg/kg/day
CD 34 collection
Cy 500 mg/m2/day
Fludarabine 30 mg/m2/day
Cell infusion
Una nueva ciencia
Células tallo de CU autólogas para el tratamiento de niños con parálisis cerebral
• Se ha demostrado migración y anidación de CPH de CU al cerebro en trasplantes por enfermedades metabólicas (Enf. de Hurler) que tenían afectación cerebral.
Universidad de Duke.
Parálisis cerebral infantil
N = 18 Pacientes• Estudio de fase 1• Administración intratecal de células madre adultas• Evaluación de seguridad y eficacia preliminar• 6 meses de seguimiento
Osteoartritis de rodilla
Autismo
CONSIDERACIONES ÉTICAS
• 1998, primer derivación de célula embrionaria y germinal.
• Fuente: disrupción del blastocisto producto de una fertilización in vitro.
• Pluripotenciales inducidas (iPS): menos controversia ética al no derivar del blastocisto o tejido embrionario.
1. La preocupación respecto a la colocación de las células en tejidos altamente intolerantes a factores de crecimiento aberrantes, tales como el sistema nervioso central y el corazón.
2. Definir la integridad genética de las células manipuladas puede ser extremadamente difícil, aunque puede se podría resolver a través de tecnologías genómicas emergentes.
3. Si las células tienen potencial oncogénico es difícil de definir ya que los cánceres establecidos incluso pueden ser difíciles hacerlos crecer in vitro o ensayos in vivo.
4. Definir el potencial de integración al tejido y hacerlo funcional, los modelos animales tienen una capacidad limitada para predecir eventos en los seres humanos
… lado pesimista
• La medicina regenerativa se encuentra en pleno crecimiento y puede producir grandes expectativas y emociones anticipadas.
• Esto brinda esperanza y entusiasmo para aplicaciones futuras, pero que finalmente puede no ser real.
• Podemos ser cautelosamente optimistas pero realistas acerca del uso clínico que esto puede traer, sin permitir que esto exceda a la ciencia de los estudios clínicos controlados.
La seguridad del paciente es y siempre
será una prioridad
Conclusiones
El uso racional y ético de las células madre o
troncales es indispensable.
La terapia con células han llegado para
quedarse y su uso en investigación y
tratamiento médicos cada vez será más común.
El ser humano debe aspirar a vivir mejor y
quizás por más tiempo.