Logros y nuevas estrategias con células madre
Además de los tratamientos con células madre sobradamente acreditados, los equipos de investigación a nivel nacional e internacional se están abriendo camino a nuevas estrategias en diferentes áreas terapéuticas, como es el caso de la cirrosis hepática, los tratamientos antitumorales, los procesos oncogénicos y en la ingeniería de tejidos. Todo esto es posible gracias a las características de las células madre que inducen la reparación de tejidos y órganos
Isabel Sánchez Aguiar | 30 - mayo - 2018 3:10 pm
Entre las diferentes categorías en las que pueden clasificarse las células madre, ocupan un lugar destacado las células madre mesenquimales (MSC), que pueden obtenerse a partir de diferentes tipos de tejidos, como médula ósea, tejido adiposo, pulpa dental o sangre del cordón umbilical. A pesar de estar presentes en múltiples tejidos y órganos, la cantidad necesaria de estas células para determinados tratamientos médicos puede ser escasa, por lo que sería necesario su cultivo in vitro previo a la implantación, ya que los protocolos de terapia celular generalmente requieren cientos de millones de estas células por tratamiento.
Sin embargo, existe otra forma de obtener células madre mesenquimales, según nos informa los investigadores en recientes estudios, y es mediante un frotis cervical Pap, un método menos invasivo y doloroso que otros utilizados para obtener MSC, como puede ser en la médula ósea o tejido adiposo, debido a su fácil aislamiento y alta tasa de proliferación, es posible obtener una mayor cantidad de estas células para investigación y uso clínico.
“La explicación científica, según los expertos, estaría directamente relacionada con el lugar de origen de las células -la zona de transición cervical humana-, cuyas características justificarían biológicamente esas acciones”1.
Pero, además de analizar esas propiedades terapéuticas de las células madre estromales, algunos estudios van más allá, y dirigen sus investigaciones a una potencial acción antitumoral.
Actividad antitumoral
Con el fin de estudiar su efecto sobre los principales tipos de células tumorales, cancerosas, fibroblastos y macrófagos, un equipo de investigadores de nuestro país llevó a cabo un estudio2 en el que se administraron células madre mesenquimales del cuello uterino humano (hUCESCs) con medio condicionado a una línea celular de cáncer de mama altamente invasiva y a tumores de mama humanos con elevadas tasas de proliferación celular. Entre los resultados, los expertos señalan que “las hUCESCs lograron ‘inhibir’ el comportamiento agresivo de las células cancerosas (líneas celulares y tumores primarios) in vitro y redujeron el crecimiento tumoral in vivo en un modelo de tumor de xenoinjerto en ratón”. Además, mostraron un efecto inhibidor sobre la proliferación e invasión de los fibroblastos y se revertió la diferenciación de los macrófagos.
A la vista de ello, por sus posibles capacidades antitumorales, fácil método para aislar y cultivar sus células, y el hecho de que la liofilización de su medio condicionado conserve las propiedades originales, el estudio apunta “a las células madre mesenquimales del cuello uterino humano como buenas candidatas para aplicaciones experimentales o clínicas en la terapia contra el cáncer”.
Por otro lado, se está analizando la aplicación de células madre mesenquimales para la administración de agentes terapéuticos en el tratamiento antitumoral. Existen estudios experimentales que sugieren el potencial anti oncogénico de dichas células modificadas con genes terapéuticos y/o cargadas con fármacos quimioterápicos. Uno de ellos (marzo 2018)3 considera que este enfoque de administrar el agente terapéutico al lugar del tumor mediante células madre mesenquimales es prometedor, si bien reconoce que se necesita más trabajos de investigación para evaluar su seguridad y eficacia.
Avances en ingeniería de tejidos: reparación de cartílago
Los estudios de investigación con células madre están ofreciendo altas expectativas en Medicina Regenerativa, y la regeneración de cartílago se posiciona como una de las más relevantes. Ante los límites e inconvenientes de los procedimientos utilizados habitualmente para su reparación, la regeneración de cartílago in vivo mediante células madre mesenquimales puede llegar a representar un prometedor tratamiento regenerativo. Los estudios así lo están demostrando.
Tras analizar su comportamiento tanto en la expansión de condrocitos como en la reparación de cartílago a base de condrocitos, los resultados están siendo altamente satisfactorios. Muestra de ello son las conclusiones de un reciente estudio de investigación (marzo 2018)4 llevado a cabo por científicos chinos y estadounidenses en el que se demuestra que “la matriz extracelular de células madre mesenquimales derivadas de médula ósea descelularizada es un sustrato de cultivo superior para la expansión de condrocitos y una matriz bioactiva potencialmente aplicable en la regeneración de cartílago in vivo”.
Los investigadores han considerado que “la matriz extracelular derivada de células madre mesenquimales es un biomaterial natural cuya excelente bioactividad y buena biocompatibilidad están ofreciendo excelentes resultados en la ingeniería de tejidos”.
Comparando los condrocitos cultivados en la matriz extracelular de células madre mesenquimales obtenidas a través de muestras de médula ósea humana previamente descelularizada con los sembrados en cultivo tisular en plástico, se observó que los primeros mostraban una tasa de proliferación significativamente mayor y mejor fenotipo condrocítico que los segundos, y, tras expandirlos al mismo número de células, ofrecían también un perfil de diferenciación condrogénica superior.
En cuanto a su capacidad para formar cartílago a nivel in vitro, “un breve tratamiento con tripsina del cultivo de la matriz extracelular dio como resultado una formación de construcción uniforme y compacta y mejoró significativamente el nivel de formación de cartílago por parte de los condrocitos sembrados en dicho cultivo. Y en lo referente a la comparación in vivo, dos semanas después de la implantación subcutánea de la matriz extracelular en ratones se constató una prominente formación de cartílago en el cultivo formado por la matriz extracelular de células madre mesenquimales”4.
Los hallazgos demuestran, por tanto, que la matriz extracelular derivada de células madre funciona como un sustrato de cultivo superior para la proliferación de condrocitos y el mantenimiento del fenotipo condrocítico, pudiendo servir como excelente modo de expansión e implantación de condrocitos. Además, comparándolo con los cultivos sembrados en otros medios, no solo requiere un número significativamente menor de células, “sino que también conduce a una formación de cartílago más robusta tanto in vitro como in vivo, por lo que es potencialmente aplicable para la regeneración de cartílago”.
Células del cordón umbilical, buenos resultados en cirrosis hepática
Los estudios con células madre de sangre del cordón umbilical continúan centrando una importante parcela de la tarea investigadora de nuestros días, con trabajos dirigidos a la identificación de nuevas aplicaciones y a verificar la efectividad y seguridad de los tratamientos. La tarea no es fácil, y en el caso de pacientes adultos los requerimientos son mayores. Sin embargo, los científicos están logrando resultados esperanzadores que se vislumbran como prometedoras opciones de tratamiento.
Un ejemplo de ello ha sido la constatación por parte de diferentes ensayos clínicos de una “mejora significativa en la función hepática de pacientes con cirrosis hepática al combinar el trasplante de células madre de sangre del cordón umbilical con su terapia de rutina. Esta mejora se ha traducido en una disminución de la bilirrubina total, la alanina aminotransferasa, niveles de aspartato aminotransferasa y tiempo de protrombina, además de un aumento de la concentración sérica de albúmina y actividad de protrombina. En comparación con los tratados únicamente con terapia de rutina, los pacientes tratados con terapia combinada mostraron efectos de tratamiento más satisfactorios y mejor calidad de vida reflejada en parámetros como apetito y fatiga, fluido ascético, distensión abdominal y edema, sin eventos adversos graves durante el tratamiento”5.
Todos estos datos se han dado a conocer en febrero de este año con la publicación de un metaanálisis compuesto por diez ensayos clínicos en el que se incluyeron 616 pacientes de la población china con cirrosis hepática, y cuyo objetivo era evaluar la eficacia terapéutica y seguridad del trasplante de células madre de sangre del cordón umbilical al combinarlo con la terapia de apoyo de rutina con el fin de proporcionar una base científica para futuras investigaciones y aplicaciones clínicas. Tras extraer y evaluar los efectos del tratamiento, la calidad de vida, los efectos adversos y otras medidas, los autores concluyen que “el trasplante de células de sangre del cordón umbilical es una terapia adyuvante y efectiva para la cirrosis hepática tratada con terapia de rutina, posiblemente a través de la mejora de la función hepática de los pacientes”5.
De resultados similares da cuenta también otro reciente metaanálisis6 llevado a cabo con células madre mesenquimales en combinación con terapia de soporte tradicional, en el que se evaluaron resultados de función hepática, función de la coagulación, índices de fibrosis hepática, síntomas clínicos, calidad de vida y eventos adversos en 717 pacientes incluidos en 14 ensayos. “Se pudo comprobar que la terapia combinada es segura y efectiva en el tratamiento de la cirrosis hepática, al mejorar tanto la función hepática como los síntomas clínicos y la calidad de vida sin eventos adversos graves”.
Normativa
El tejido del cordón umbilical es la fuente más productiva y valiosa de células madre al tratarse de células jóvenes, vitales, libres de virus y bacterias y que se encuentran en abundancia.
Por ello, para lograr una correcta funcionalidad de estas células se debe acatar la normativa española y europea sobre extracción, procesamiento y almacenamiento de células y tejidos7, que no siempre se cumple. Según reconoce el Dr. Jaime Pérez de Oteyza, director médico de Secuvita y profesor de Patología Médica (Hematología) en la Facultad de Medicina de la Universidad CEU San Pablo de Madrid, “son necesarios procedimientos normalizados de trabajo y control de procesos desde el primer hasta el último momento, desde que se inicia la extracción de la sangre del cordón umbilical en el paritorio o en el quirófano hasta que la sangre llega al lugar de su almacenamiento final”. Lo idóneo es atenerse a normas de certificación como las GMP (Good manufacturing practice), que exigen un estricto control de procedimientos y ofrecen mayores garantías de calidad. Por ello, en Secuvita se cumple con toda la legislación vigente. Secuvita es la filial española perteneciente al Grupo Vita 34, primer banco privado europeo de sangre del cordón umbilical, fundado en 1997, que en la actualidad opera en 30 países de Europa, Asia y América. Además, Secuvita (Vita 34) conserva la sangre del cordón completa, sin separar sus distintos componentes y sin eliminación de hematíes, evitando la pérdida de las denominadas VSELs (Very Small Embryonic-Likestemcells), células madre de mayor potencial regenerativo; esto es importante, ya que el éxito del trasplante dependerá en gran medida del número de células que se aplique.
En la actualidad, Vita 34 conserva más de 200.000 unidades de sangre, de las que 21.000 son de bebés españoles, y todas cuentan con los requisitos de calidad para su aplicación gracias a unos cuidados sistemas de extracción y conservación y a periódicos controles de las muestras. Recientemente, Vita 34 ha conseguido la FACT-NetCord (Fundación para la Acreditación de la Terapia Celular), al cumplir con los más altos requerimientos y estándares de procesos y calidad.
Referencias bibliográficas
- Schneider J, Eiró N, Pérez-Fernández R, Martínez-Ordóñez A, Vizoso F. Cancer Genomics Proteomics. https://
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27566652” Human Uterine Cervical Stromal Stem Cells (hUCESCs): Why and How they Exert their Antitumor Activity. 2016 09-10;13(5):331-7.
- Eiró N, Sendon-Lago J, Seoane S, Bermúdez MA, Lamelas ML, Garcia-Caballero T, Schneider J, Perez-Fernandez R, Vizoso FJ. Potential therapeutic effect of the secretome from human uterine cervical stem cells against both cancer and stromal cells compared with adipose tissue stem cells. Oncotarget. 2014 Nov 15;5(21):10692-708.
- Chulpanova DS, Kitaeva KV, Tazetdinova LG, James V, Rizvanov AA, Solovyeva VV. Application of Mesenchymal Stem Cells for Therapeutic Agent Delivery in Anti-tumor Treatment. Front Pharmacol. 2018 Mar 20;9:259.
- Yang Y, Lin H, Shen H, Wang B, Lei G, Tuan RS. Mesenchymal stem cell-derived extracellular matrix enhances chondrogenic phenotype of and cartilage formation by encapsulated chondrocytes in vitro and in vivo. Acta Biomater. 2018 Mar 15;69:71-82.
- Tao H, Li Y, Wang T, Zhou C. Umbilical cord blood stem cells transplantation as an adjunctive treatment strategy for liver cirrhosis in Chinese population: a meta-analysis of effectiveness and safety. Ther Clin Risk Manag. 2018 Feb 26;14:417-40.
- Sang W, Lv B, Li K, Lu Y. Therapeutic efficacy and safety of umbilical cord mesenchymal stem cell transplantation for liver cirrhosis in Chinese population: A meta-analysis. Clin Res Hepatol Gastroenterol. 2017 Dec 6. pii: S2210-7401(17)30259-0.
- Real Decreto-ley 9/2014, de 4 de julio, por el que se establecen las normas de calidad y seguridad para la donación, la obtención, la evaluación, el procesamiento, la preservación, el almacenamiento y la distribución de células y tejidos humanos y se aprueban las normas de coordinación y funcionamiento para su uso en humanos.
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