Uno de los últimos pasos antes de tratar a los pacientes con una terapia celular experimental para el cerebro es confirmar que la terapia funciona en monos. Hoy, los científicos del Centro de Investigación y Aplicación de Células iPS CiRA, Universidad de Kyoto, Japón, informan a los monosLos síntomas de la enfermedad de Parkinson muestran una mejoría significativa durante dos años después del trasplante de neuronas preparadas a partir de células iPS humanas. Naturaleza , es un paso final esperado antes de la primera terapia basada en células iPS para enfermedades neurodegenerativas.
La enfermedad de Parkinson degenera un tipo específico de células en el cerebro conocidas como neuronas dopaminérgicas DA. Se ha informado que cuando los síntomas se detectan por primera vez, un paciente ya habrá perdido más de la mitad de sus neuronas DA. Varios estudioshan demostrado que el trasplante de neuronas DA hechas de células fetales puede mitigar la enfermedad. Sin embargo, el uso de tejidos fetales es controvertido. Por otro lado, las células iPS pueden estar hechas de sangre o piel, por lo que el profesor Takahashi, que también esun neurocirujano especializado en la enfermedad de Parkinson, planea usar neuronas DA hechas de células iPS para tratar pacientes.
"Nuestra investigación ha demostrado que las neuronas DA hechas de células iPS son tan buenas como las neuronas DA hechas de mesencéfalo fetal. Debido a que las células iPS son fáciles de obtener, podemos estandarizarlas para que solo usen las mejores células iPS para terapia".dijo.
Para probar la seguridad y efectividad de las neuronas DA hechas de células iPS humanas, Tetsuhiro Kikuchi, un neurocirujano que trabaja en el laboratorio de Takahashi, trasplantó las células en los cerebros de los monos.
"Hicimos neuronas DA a partir de diferentes líneas de células iPS. Algunas fueron hechas con células iPS de donantes sanos. Otras fueron hechas de pacientes con enfermedad de Parkinson", dijo Kikuchi, quien agregó que el método de diferenciación utilizado para convertir las células iPS en neuronas es adecuadopara ensayos clínicos
Generalmente se supone que el resultado de una terapia celular dependerá de la cantidad de células trasplantadas que sobrevivan, pero Kikuchi descubrió que este no era el caso. Más importante que la cantidad de células fue la calidad de las células.
"Cada animal recibió células preparadas de un donante de células iPS diferente. Descubrimos que la calidad de las células donantes tenía un gran efecto en la supervivencia de la neurona DA", dijo Kikuchi.
Para entender por qué, buscó genes que mostraran diferentes niveles de expresión, encontrando 11 genes que podrían marcar la calidad de los progenitores. Uno de esos genes era Dlk1.
"Dlk1 es uno de los marcadores predictivos de la calidad celular de las neuronas DA hechas de células madre embrionarias y trasplantadas en ratas. Encontramos Dlk1 en neuronas DA trasplantadas en mono. Estamos investigando Dlk1 para evaluar la calidad de las células para aplicaciones clínicas"
Otra característica del estudio que se espera que se extienda al estudio clínico es el método utilizado para evaluar la supervivencia celular en los cerebros del huésped. El estudio demostró que la resonancia magnética MRI y la tomografía electrónica de posición PET son opciones para evaluar elpaciente después de la cirugía.
"La resonancia magnética y la PET son modalidades de imagen no invasivas. Después del trasplante de células, debemos observar regularmente al paciente. Se prefiere un método no invasivo", dijo Takahashi.
El grupo espera poder comenzar a reclutar pacientes para esta terapia basada en células iPS antes de que finalice el próximo año. "Este estudio es nuestra respuesta para llevar las células iPS a entornos clínicos", dijo Takahashi.
En un estudio relacionado, el mismo grupo informa una estrategia que mejora la supervivencia de las células trasplantadas en monos. Para que un trasplante tenga éxito, el donante y el paciente deben tener antígenos leucocitarios humanos HLA que coincidan para evitar el rechazo de tejidos. El equivalenteHLA en monos es MHC, o complejo principal de histocompatibilidad. Este estudio, que puede leerse Comunicaciones de la naturaleza , muestra que las neuronas de dopamina derivadas de células iPS de mono compatibles con MHC estimulan mucho menos neuroinflamación cuando se trasplantan en cerebros de mono que las neuronas de dopamina derivadas de células iPS de mono no compatibles con MHC. Si bien esta diferencia no eliminó por completo la necesidad de inmunosupresores, síredujo la dosis para reducir el riesgo de infección. Los resultados sugieren que la compatibilidad de HLA para las terapias con células iPS mejorará los resultados en pacientes con enfermedades neurodegenerativas.
"La combinación de compatibilidad con MHC e inmunosupresión reducirá la dosis y la duración del fármaco inmunosupresor y será la mejor estrategia para el trasplante", dijo el neurocirujano y profesor asistente de CiRA, Asuka Morizane.
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Materiales proporcionados por Centro de Investigación y Aplicación de Células iPS - Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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