Las células madres embrionarias y pluripotentes.CHARLA

Las células madres embrionarias y pluripotentes.CHARLA

Las células madre embrionarias y pluripotentes:
otro concepto de transgénicos en salud
Paola E. Leone, Ph.D.
Quito, 29 de Octubre de 2012
lulas Madre Embrionarias (hESCs)
Embriones generados en técnica FIV
Las Células Madre Embrionarias (hESC, human embryonic stem cell)
Recurso importante de investigación y con
posibilidades de aplicación biomédica
lulas Madre Embrionarias (hESCs)
dermo
• Embriones
ciclos de FIV
(REAL DECRETO 413/1996, 1 de marzo de 1996)
MCI
ders humanos
• Derivación de líneas celulares embrionarias humanas:
1. Métodos químicos (Inmunocirugía)
2. Cultivo directo del blastocisto
3. Mecánicamente
• Superficie de crecimiento utilizada
(feeder humanos y matrigel)
• Tipo de pases de cultivo
(mecánico o enzimático)
Matrigel
GRAN VARIABILIDAD EN LAS LÍNEAS
neas de células madre embrionarias (hESC)
olo en España se han derivado 29 líneas hESCs (Banco Nacional de Líneas Celulares)
neas de células madre embrionarias (hESC)
0 derivadas en Europa (European Human Embryonic Stem Cell Registry: hESCreg)
vestigaciones con hESCs
pectos éticos investigación con hESCs
ntro:
co Andaluz de Células Madre (BACM)
14/2006)
cución:
sonal
cualificado
atendiendo
a
cipios éticos y en plena conformidad
la Ley de Investigación Biomédica
2007)
luación y aprobación:
Comité
de
Investigación
con
Preembriones Humanos de Andalucía.
nstituto de Salud Carlos III (ISCIII).
licabilidad hESCs
Futura aplicación en terapia celular y medicina regenerativa.
Herramienta útil para el desarrollo de modelos de enfermedad.
Diana terapéutica para experimentar con nuevos fármacos.
Thompson et al. 1998
hasta la fecha
x Dificultades éticas por la utilización de embriones humanos.
x Problema del rechazo de tejidos después del trasplante en pacientes.
ansgénicos en Salud
ulas madre pluripotentes (iPS, induced pluripotent stem cell)
Una nueva herramienta en el campo de la medicina regenerativa.
Producto de la reprogramación de células somáticas adultas a través de la
ntroducción retroviral de cuatro factores de transcripción, Oct4, Sox2, Klf4 y c-Myc.
neas de células madre pluripotentes (iPS)
olo en España se han derivado 27 líneas iPS (Banco Nacional de Líneas Celulares)
neas de células madre pluripotentes (iPS)
uropean Human Embryonic Stem Cell Registry : hESCreg.
lulas madre pluripotentes inducidas
MEF, mouse embryonic fibroblast &
HFF, human fibroblast
células iPS
Nucleofector™ Amaxa
nea iPS: AND-4
uctura del lentivirus utilizado para la generación de la línea AND-4
cadores de indiferenciación de la línea AND-4
ción de marcadores de pluripotencia mediante RT-PCR
Detección de marcadores de pluripotencia
erenciación in vivo de la línea AND-4
PanCK: Pancreatic Citokeratin
Actin: Alpha Smooth Muscle Actin
programación células madre pluripotentes
No se conoce con detalle el mecanismo de acción de estos cuatro factores
n el proceso de desdiferenciación a células pluripotentes, pero se ha
bierto una nueva línea de investigación en búsqueda de entender estos
mecanismos y de desarrollar mejores protocolos de reprogramación en
uanto a la eficiencia de la reprogramación y del tipo de vectores.
otencial terapéutico de las iPS en la anemia de células falciformes, la
nfermedad de Parkinson y la distrofia muscular de Duchenne.
Con la reprogramación de células somáticas adultas se evitarían problemas
e rechazo al generar iPS directamente de células propias del paciente a
atar.
eloma múltiple
Tumor maligno de células plasmáticas
iferenciadas.
os síntomas incluyen daño
nemia, infecciones y fallo renal.
óseo,
0% - 15% de las neoplasias
ematopoyéticas con 2000 casos nuevos
nuales en España.
a mediana de supervivencia es de
proximadamente 3 años.
Tratamiento
íntomas.
orientado
a
aliviar
los
En marcha muchos ensayos clínicos que
ombinan diferentes fármacos, la
uimioterapia e incluso el trasplante rara
ez llevan a una cura permanente.
programación células madre pluripotentes
oblastos de MM
células iPS
células HSC
estudios
estabilidad genética
marcadores de
pluripotencia
estudios
estabilidad genética
diferenciación
in vivo
célula plasmática
no silenciamiento promueve inestabilidad
programación células madre pluripotentes
Riesgos que conlleva la integración de retrovirus o lentivirus que introducen
os factores de transcripción y las alteraciones genéticas que pueden sufrir
as iPS.
n el BACM se trabaja en un protocolo alternativo de reprogramación
tilizando el retroelemento humano LINE-1 como vehículo (Proyecto de
vestigación en Salud - ISCIII. PI08/0171: Generación de células madre pluripotentes humanas
ilizando retroelementos Line-1).
Nuestro interés es poder emplear esta alternativa en la generación de iPS a
artir de fibroblastos de pacientes con mieloma múltiple, con el objetivo de
enerar iPS seguras para futuros transplantes.
Estructura del casete reprogramador
programación células madre pluripotentes
oblastos de MM
células iPS
células HSC
Estudios de
viabilidad
y
funcionalidad
en modelos
animales
estudios
estabilidad genética
Utilización de las
células HSC en
terapia celular de
pacientes MM
marcadores de
pluripotencia
estudios
estabilidad genética
diferenciación
in vivo
Proyecto de Investigación en Salud – ISCIII. PI11/00125:
tudios de estabilidad genética
Citogenética convencional
Hibridación in situ fluorescente (FISH)
Cariotipo espectral (SKY)
Hibridación genómica comparada
(CGH)
Resolución 10 – 20 Mb
0 1 2
1M SNP GeneChip
Mapping arrays
1 2 3
5
aluación de hESC e iPS del BACM
H1
H9
Wicell Res Inst, Madison
VAL-3
VAL-4
CPF, Valencia
VAL-5
HS181
HS293
Karolinska Inst, Stockholm
AND-1
AND-2
BACM, Granada
AND-3
HEF-1
HEF-2
Axordia, Sheffield
HEF-3
iPSC #1
iPSC #2
ES-2
CMP, Barcelona
iMSHU
AND-4
BACM, Granada
cto soporte: inestabilidad genética hESCs
AND-3
AND-2
AND-1
H9
H1
AND-3
AND-2
AND-1
H9
H1
AND-3
AND-2
AND-1
H9
H1
AND-3
AND-2
AND-1
H9
H1
HFFs
matrigel
HFFs
matrigel
ecto soporte: inestabilidad genética hESCs
MEF
polímero
torización de la investigación
torización de la investigación por emplear reprogramación celular con fines
apéuticos
Presentación de solicitud (Feb´10).
oceso de evaluación establecido:
Miembros pertenecientes a un panel externo de evaluación, integrado por
profesionales de reconocido prestigio dentro del campo de investigación de estudio
(Jul’10).
Comisión Autonómica de Ética e Investigación Sanitaria (Sep’10).
Comisión de Seguimiento y Control para la Donación y Utilización de Células
y Tejidos Humanos (Feb’11).
Comité de Investigación de Reprogramación Celular de la Comunidad
Autónoma de Andalucía (17 de febrero de 2011: Expediente RC-005/2010).
torización de la investigación
atamiento del mieloma múltiple
l mieloma es una enfermedad para la que no existe curación.
Dado los avances que se están produciendo en el campo de la medicina
egenerativa, es importante considerar el efecto que podrían tener las
élulas madre pluripotentes humanas en el tratamiento del mieloma
múltiple.
os tratamientos actuales incluyen la quimioterapia previa al trasplante lo
ue no garantiza el rescate de progenitores hematopoyéticos, a la vez que
e asocia a niveles altos de toxicidad.
os avances en los estudios de fármacos están orientados a la búsqueda de
ármacos eficaces contra las células tumorales, que sean poco tóxicos para
l paciente, y que permitan la recolección de células madre
ematopoyéticas.
a solución al mieloma múltiple
Nuestro interés es desarrollar iPS a partir de fibroblastos de pacientes con
mieloma múltiple, con lo que evitarían problemas de rechazo al generar
iPS directamente de células propias del paciente a tratar.
También se evitarían los problemas relacionados con la falta de células
madre después de la quimioterapia.
Por lo tanto, esperamos que la generación de iPS a partir de fibroblastos
de mieloma constituya una nueva alternativa de tratamiento del mieloma
múltiple.
nclusiones
Es indudable la aplicación de los trangénicos en el campo de la salud.
Cada país debe establecer una normativa de utilización de los
ransgénicos.
Apoyo para la investigación de los transgénicos:
Obtención de conocimiento local
Reducción de la dependencia científico-tecnológica
Generación de patentes
GRADECIMIENTOS
José L. García-Pérez´s Lab.
Paco Martín´s Lab.
Pablo Menéndez´s Lab.
Paola E. Leone´s Lab.
rama de Estabilización
upos de Investigación
EMER07/054
SAS 111243/2011
UNIVERSIDAD DE LAS AMÉRICAS
Laureate International Universities