Medicina Regenerativa

31 julio 2014

Las células madre sirven para regenerar los tejidos cardiacos

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Verónica Crisóstomo, jefa del proyecto en el CCMI Jesús Usón, realiza una intervención quirúrgica.
El proyecto CAREMI, que ya empieza las pruebas con pacientes humanos, pretende reparar los corazones infartados
JOSÉ M. MARTÍN | CÁCERES. @Jose3Ms
Tomado de Diario Médico

Un infarto de miocardio se caracteriza por la muerte de una porción del músculo cardíaco al obstruirse una arteria coronaria. Debido a la obstrucción se suprime el aporte sanguíneo y, si el corazón carece de oxígeno durante demasiado tiempo, el tejido de esa zona muere y no se regenera.

O, mejor dicho, no existían posibilidades para su regeneración. Y decimos que no existían, porque El Centro Nacional de Investigación Cardiovascular (CNIC) dirige un proyecto de investigación -que se conoce por su acrónimo en inglés, CAREMI (Cardio Repair European Multidisciplinary Initiative), y en el que participa de manera muy destacada el Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón (CCMIJU) de Cáceres- con el que está consiguiendo unos resultados muy positivos.

Tanto es así, que este mes de julio, la dirección del proyecto, de carácter europeo, ha dado el paso para iniciar las pruebas con pacientes.

FRANCISCO MIGUEL SÁNCHEZ INVESTIGADOR PRINCIPAL

«El grado de satisfacción es muy alto debido al interés científico que tiene el proyecto y a que el tratamiento es muy esperanzador»

«Las enfermedades cardiovasculares constituyen actualmente la primera causa de muerte y, según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), hasta el 2030 lo van a seguir siendo. El infarto de miocardio constituye la mitad de esos fallecimientos», explica Francisco Miguel Sánchez Margallo, investigador principal de este proyecto en el CCMIJU.

El objetivo del CAREMI es reparar las células que han muerto o regenerar el tejido dañado del corazón. «Aunque la implantación de la angioplastia y la endoprótesis ha reducido la tasa de mortalidad, aún no se dispone de técnicas para la reparación de los tejidos dañados», apunta Sánchez Margallo.

En la relevancia de las enfermedades cardiovasculares y calidad de vida de los pacientes se apoya este proyecto que, mediante la utilización de células madre de origen cardiaco, pretende aportar una solución a las personas que han pasado por un cuadro clínico en el que se ha producido la necrosis de una parte del músculo cardiaco.

Desarrollo

En el proyecto CAREMI están implicados tres grupos clave de trabajo a nivel nacional, el CNIC, la empresa Coretherapix y el CCMIJU. «Nosotros somos la plataforma experimental donde se emplean las células en animales, con unas condiciones muy establecidas y un seguimiento muy estricto», expone Sánchez Margallo.

A grandes rasgos, lo que se hace en el centro cacereño es generar modelos de infartos en animales grandes, en concreto cerdos («porque tienen un comportamiento muy similar al de los humanos», asegura el investigador principal), y aplicar un tratamiento con células madre para tratar de regenerar los tejidos y las células de las zonas que han quedado sin riego sanguíneo durante un periodo de tiempo.

Una vez que se aplica el tratamiento, se practica un seguimiento a los animales para ver su evolución.

Para todo este proceso, en el CCMI hay dos departamentos trabajando: el de Diagnóstico y Terapéutica Endoluminal, encargado de crear los modelos de infarto, administrar las células madre y hacer el seguimiento, y el Laboratorio de Terapia Celular, que debe cultivar dichas células.

El proyecto comenzó en el año 2010 y el primer paso fue poner a punto el modelo de infarto. Es necesario que los daños en el músculo cardiaco sean muy similares entre los distintos grupos para poder estudiar la recuperación de los animales en conjunto. «Esto tardó un año y a la vez hacíamos estudios en animales sanos, porque el estudio lleva controles. Es decir, hay animales que no se tratan, para ver la comparativa en la evolución de los que reciben el tratamiento y los que no. Es la única forma de ver la magnitud de eficacia que tiene el tratamiento», afirma Verónica Crisóstomo, jefa de proyecto e investigadora del departamento de Diagnóstico y Terapéutica Endoluminal.

El segundo año se dedicó a los estudios de tiempo y de dosis. En esta fase, se valoró la posibilidad de administrar las células madre el mismo día que se generaba el infarto. «Vimos que era más efectivo hacerlo a la semana. Igual que probamos si eran más efectivas las dosis de 25 o de 50 millones de células madre y elegimos la primera», reconoce Crisóstomo, mientras añade que lo de las dosis ha durado algo más de dos años y que en la actualidad están con el procesado de datos.

Para provocar los infartos se utiliza la misma técnica que para las angioplastias humanas. A través de la arteria femoral se introduce un catéter y se sube hasta el corazón para colocar un pequeño balón en la zona que se ha obstruido, se infla el balón y se vuelve a abrir la arteria. «Nosotros hacemos lo mismo, pero nos ponemos a la altura que queremos ocluir, inflamos el balón y lo dejamos ahí un determinado tiempo», manifiesta la jefa de proyecto. Durante ese espacio de tiempo, el animal está perfectamente controlado por los miembros del equipo. «Nosotros estamos preparados con el desfibrilador por si entra en parada, algo que sucede con relativa frecuencia», continúa Crisóstomo.

Una vez que transcurre el tiempo calculado, se desinfla el balón y el animal se recupera de la anestesia. «La herida que le hacemos no llega a un centímetro, ya que utilizamos el propio sistema vascular del paciente para acceder a la zona a intervenir», informa la jefa de proyecto.

Una semana después empieza el tratamiento. El animal vuelve al quirófano y se le inyectan las células madre en el mismo punto en el que anteriormente estuvo el balón. En personas sería donde estaba la oclusión causante del infarto. «Al finalizar hacemos una resonancia, el animal se queda en seguimiento durante diez semanas y repetimos la resonancia para ver los parámetros de funcionalidad cardiaca, si ha mejorado o si se ha reducido el tamaño del infarto», dice Crisóstomo, apostillando que es el momento de hacer la comparativa entre las dos resonancias y de establecer las conclusiones.

La novedad de este proyecto es que plantea un seguimiento de los animales a largo plazo. «Uno de los problemas que ha habido en los trabajos experimentales es que el seguimiento era de un mes, con lo que se pretendía trasladar los resultados a pacientes humanos. En nuestro caso planteamos seguimiento a tres, seis y nueve meses, ahí sí podemos ver qué ocurre realmente en ese infarto. Tenemos una visión mucho más exhaustiva», puntualiza Sánchez Margallo.

Desde 2010

CAREMI es un proyecto prolongado en el tiempo debido a que hay diferentes aspectos a analizar. «El primero, el tipo de célula madre a emplear. Ahora se hace con células madre adultas y dentro de ellas se ha visto que el corazón tiene sus propias células madre, por lo que utilizamos células madre adultas cardiacas», repasa Sánchez.

Además, las células son alogénicas. Es decir, están obtenidas de otro animal de la misma especie. Esto conlleva que tienen que pasar unas pruebas de toxicidad, ya que se pueden producir reacciones inmunes. «Hemos hecho varios estudios de toxicidad y no ha habido ningún problema», certifica Crisóstomo.

Este paso se podría evitar si se utilizasen células autólogas, del propio paciente. «Para esto se realiza una biopsia y se cultivan en el laboratorio hasta tener el número adecuado. Como son del mismo paciente, no hay problema de reacciones inmunes. El problema es que en el tiempo que se cultivan se pierde bastante margen de actuación y cuanto antes se actúe en el infarto, mayores probabilidades hay de mejoría. El tiempo de cultivo con células cardiacas puede ser de dos o tres meses», según la jefa de proyecto.

El objetivo final de la investigación es que las células se puedan utilizar como un medicamento en los hospitales. Por ahora, «el tratamiento, disminuye el tamaño de infarto y en base a estos ensayos se han presentado todos los documentos en la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios y en su equivalente en Bélgica, países donde se va a hacer el ensayo clínico, ya aprobado. En ambos lugares está aprobado, con lo que se va a comenzar el reclutamiento de pacientes humanos», se alegra Crisóstomo.

El Laboratorio de Terapia Celular es el puente entre la empresa Coretherapix, que es la que hace llegar las células madre hasta el CCMIJU, y el quirófano. «Nosotros tratamos que las células sean transferidas en las mejores condiciones al animal», comenta Javier García, investigador y responsable del área de Terapia Celular del CCMIJU, que detalla que este ensayo clínico es uno de los pocos que se desarrollan con producto celular congelado. «Muchos ensayos preclínicos y clínicos se desarrollan con células que proceden de un laboratorio donde las células están en cultivo. En este caso el producto que se quiere comercializar es congelado, para que se pueda transportar con facilidad y llegar a más sitios», remarca García.

Futuro

Los siguientes pasos de este mismo estudio son trabajar con un modelo de infarto crónico, para el que la única solución es un transplante (y hay escasez de donantes), y usar factores de crecimiento microencapsulados, que eliminarían los problemas de rechazo inmunológico.

En la actualidad, los tratamientos farmacológicos tampoco dan respuesta a la regeneración de las células que han muerto. Por ello, la valoración de CAREMI es muy positiva, ya que, según Sánchez Margallo, «el grado de satisfacción es muy alto debido al interés científico que tiene el proyecto y a que el tratamiento es muy esperanzador».

En unos términos similares se expresa Crisóstomo: «La valoración es muy positiva, la prueba es que empezamos el ensayo clínico», insistiendo que es muy destacable que se trata de un proyecto europeo conseguido y coordinado desde España

30 julio 2014

Advances in understanding the cell types and approaches used for generating induced pluripotent stem cells . J . Hematol & Oncol. 2014

Filed under: Publicaciones internacionales — medregenerativa @ 10:59

Advances in understanding the tissue origin and generation of induced pluripotent
stem cells

Journal of Hematology & Oncology 2014, 7:50 doi:10.1186/s13045-014-0050-z
Jun Li (jlee200201@hotmail.com)
Song Wei (SDSLYYSW@163.com)
Guangjin Pan (pan_guangjin@gibh.ac.cn)
Jun Zhou (zhoujun1202@126.com)

Abstract
Successfully reprogramming somatic cells to a pluripotent state generates induced pluripotent
stem (iPS) cells (or iPSCs), which have extensive self-renewal capacity like embryonic stem
cells (ESCs). iPSCs can also generate daughter cells that can further undergo differentiation
into various lineages or terminally differentiate to reach their final functional state. The
discovery of how to produce iPSCs opened a new field of stem cell research with both
intellectual and therapeutic benefits. The huge potential implications of disease-specific or
patient-specific iPSCs have impelled scientists to solve problems hindering their applications
in clinical medicine, especially the issues of convenience and safety. To determine the range
of tissue types amenable to reprogramming as well as their particular characteristics, cells
from three embryonic germ layers have been assessed, and the advantages that some tissue
origins have over fibroblast origins concerning efficiency and accessibility have been
elucidated. To provide safe iPSCs in an efficient and convenient way, the delivery systems
and combinations of inducing factors as well as the chemicals used to generate iPSCs have
also been significantly improved in addition to the efforts on finding better donor cells.
Currently, iPSCs can be generated without c-Myc and Klf4 oncogenes, and non-viral delivery
integration-free chemically mediated reprogramming methods have been successfully
employed with relatively satisfactory efficiency. This paper will review recent advances in
iPS technology by highlighting tissue origin and generation of iPSCs. The obstacles that need
to be overcome for clinical applications of iPSCs are also discussed

28 julio 2014

Fabrican vasos sanguíneos mediante bioimpresión en 3D

Filed under: Actualidad científica — medregenerativa @ 16:34

El equipo de Ali Khademhosseini ha recurrido a una estrategia para la vascularización de estructuras de hidrogel que combina avances en tecnología de bioimpresión 3D y biomateriales.

Los investigadores usaron primero una bioimpresora 3D para construir una plantilla de fibra de agarosa capaz de servir de molde para los vasos sanguíneos. Luego aplicaron el hidrogel.

Las redes de microcanales obtenidas tras varios pasos en el proceso de creación exhiben varias características fundamentales para lo que se espera de vasos sanguíneos funcionales.

El equipo de Khademhosseini también logró incorporar con éxito estos microcanales, que permiten la perfusión y que son funcionales en otros aspectos, dentro de hidrogeles de muy diversos tipos y de uso común, así como en distintas concentraciones.

Uno de los hidrogeles, “sembrado” con células, ha permitido demostrar la viabilidad, con las redes vasculares artificiales, de procesos como la diferenciación celular, además de, por supuesto, la supervivencia de las células. También se ha conseguido la formación de monocapas endoteliales dentro de los microcanales artificiales.

En el futuro, la tecnología de bioimpresión en 3D podría ser usada para desarrollar tejidos trasplantables adaptados a las necesidades de cada paciente, o utilizados fuera del cuerpo para pruebas de seguridad y eficacia durante el desarrollo de fármacos.
julio 25/2014 (NCYT)

Luiz E. Bertassoni, Martina Cecconi, Vijayan Manoharan, Mehdi Nikkhah, Jesper Hjortnaes, Ali Khademhosseini.Hydrogel bioprinted microchannel networks for vascularization of tissue engineering constructs. Lab Chip, 2014,14, 2202-2211.DOI: 10.1039/C4LC00030G.06 May 2014

Prometedor trasplante de células cerebrales para revertir la pérdida de memoria en el alzhéimer

Filed under: Actualidad científica — medregenerativa @ 16:21

Esas células progenitoras son células cerebrales en una fase temprana de desarrollo que tienen la capacidad de convertirse en neuronas inhibitorias adultas, células fundamentales para una adecuada regulación de las funciones cerebrales.

El equipo de Leslie Tong y Yadong Huang, de la Universidad de California en la ciudad estadounidense de San Francisco, y los Institutos Gladstone, en la misma ciudad, trasplantó las citadas células tanto a ratones con apoE4 como a ratones que además presentaban una acumulación excesiva de proteína beta-amiloide, otro contribuyente principal al desarrollo de la enfermedad como tal.

Los trasplantes ayudaron a reponer células en el cerebro, reemplazando aquellas perdidas por culpa del apoE4, regulando la actividad cerebral y mejorando tanto la memoria como la capacidad de aprendizaje.

El éxito del tratamiento en estos ratones viejos, que por edad equivalen a humanos ancianos, es particularmente importante, ya que esa es la franja de edad de los eventuales candidatos humanos a recibir el tratamiento si este finalmente se valida más allá de toda duda y se aprueba para uso humano. En ese sentido, tal como destaca el Dr. Huang, resulta muy prometedor haber logrado en los experimentos una correcta integración funcional de esas células en la “circuitería” del hipocampo y una remisión completa de los déficits de aprendizaje y memoria.

Para una función cerebral normal, es imprescindible un equilibrio entre la actividad de las neuronas excitatorias y la de las neuronas inhibitorias. Sin embargo, la acción nociva vinculada al apoE4 hace que dicho equilibro de regulación se pierda, debido a una disminución acentuada de la cantidad de células reguladoras inhibitorias, que son esenciales para mantener una actividad cerebral normal.

El hipocampo, un centro importante de la memoria en el cerebro, se ve especialmente afectado por esta pérdida de neuronas inhibitorias, al provocarse un patrón anómalo de actividad que se cree contribuye a los déficits de aprendizaje y memoria característicos de la enfermedad de Alzheimer. La acumulación de proteína beta-amiloide en el cerebro también ha sido relacionada con este desequilibrio entre la actividad de las neuronas excitatorias y la de las neuronas inhibitorias.
julio 21/2014 (Diario Salud)

24 julio 2014

Escándalo científico relacionado con la investigación con células madre

Filed under: Noticias — medregenerativa @ 9:25

Información reciente sobre el último “escándalo científico” relacionado con las investigaciones sobre células madres, producido en el prestigioso centro RIKEN Center for Developmental Biology (CDB) en Kobe, Japón.

Todo está relacionado con 2 artículos publicados en “Nature” en el mes de enero de 2014 por Haruko Obokata, (Nature 505, 596; 2014), un bioquímico de este instituto describiendo una técnica denominada stimulus-triggered acquisition of pluripotency (STAP), que no requiere la transferencia nuclear ni tampoco la introducción de factores de transcripción, afirmando que había logrando convertir células embrionarias de ratón a otro estado sometiéndolas solamente al estrés, llegando a la conclusión que células de mamífero puede ser modificadas notablemente en una forma dependiente del contexto inducida por fuertes señales ambientales externas.

Estos son los enlaces de Pubmed de los resúmenes de los artículos.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24476887?dopt=Abstract&holding=npg

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24476891?dopt=Abstract&holding=npg

El proceso (STAP) era tan contrario a las ideas actuales que algunos científicos dijeron que aceptaban los resultados basados solamente en la reputación de coautores de Obokata, que posee algunos de los nombres más confiables en las investigaciones de células madre y clonación en el mundo.

No obstante se creó una comisión integrada por 6 miembros de la Universidad de Tokio y después de 6 meses de investigaciones, se llego a la conclusión de que se manipularon documentos y fotos, se plagio información de una investigación en curso en Cambridge, Massachusetts, se eludieron los procedimientos normales en este tipo de investigación, y fue imposible reproducir la investigación siguiendo su protocolo actual. Por lo que su autora tuvo que presentarse a los medios nipones este 2 de julio y retractarse públicamente ante la comunidad científica internacional de los datos obtenidos en su publicación.

De la misma manera el Premio Nobel y director de RIKEN, Ryoji Noyori, pidió disculpas por los errores de supervisión cometidos durante la investigación STAP.

Todo ha sido el resultado de “un fuerte deseo de hacer un descubrimiento revolucionario para la obtención de células pluripotenciales inducidas”. Ahora Japón amenaza con el cierre de esta institución científica.

“Nature” por su parte emitió este anuncio en su página de publicación.

RETRACTION

In view of the fact that the authors of ‘Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency’ (H. Obokata et al. Nature 505, 641–647; 2014) and ‘Bidirectional developmental potential in reprogrammed cells with acquired pluripotency’ (H. Obokata et al. Nature 505, 676–680; 2014) are retracting their reports (see page 112), I wish to retract the News & Views article, ‘Potency unchained’ (Nature 505, 622–623; 2014), which dealt with these studies and was based on the accuracy and reproducibility of their data. Austin Smith

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Autor: medregenerativa | Contáctenos
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