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CLONACIÓN, CÉLULAS
MADRE Y
REPROGRAMACIÓN
CELULAR
JUSTO AZNAR
DIRECTOR DEL INSTITUTO
DE CIENCIAS DE LA VIDA
NOVIEMBRE 20...
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CLONACIÓN
3
DEFINICIÓN DE CLONACIÓN
Por clonación se entiende:
Producir múltiples copias de una secuencia de ADN
mediante técnicas d...
4
¿EN QUE CONSISTE LA
CLONACIÓN DE
EMBRIONES REALIZADA
POR TRANSFERENCIA
NUCLEAR SOMÁTICA?
5
TRANSFERENCIA NUCLEAR SOMÁTICA
Ovocito Célula adulta
Enucleación Enucleación
ACTIVACIÓN
TRANSFERENCIA NUCLEAR
Cigoto híb...
6
Implantación en el
útero de una mujer
Blastocisto
resto del embrión
que se destruye
masa granulosa
interna
obtención de
...
7
¿ES ADECUADO EL TÉRMINO
“CLONACIÓN TERAPÉUTICA”?
¿NO SE DEBERÍA LLAMAR
“CLONACIÓN
EXPERIMENTAL”?
8
CLONACIÓN
ANIMAL
9
CLONACIÓN
ANIMAL
RESUMEN
HISTÓRICO
Heidi Ledford. Nature
445; 800-802, 2007
10
Clonación de lobos
Investigadores de la
Universidad de Seúl publicaron
en marzo de 2007 la clonación
de dos lobos, Snuw...
11
En 2007el equipo de Shoukhrat Mitalipov conseguió
por primera vez clonar blastocistos de primates no
humanos a partir d...
En un estudio posterior del mismo equipo
utilizando también fibroblastos de piel de
macacus rhesus hembras consiguieron de...
En este mismo trabajo se describe que habían
conseguido 5 embarazos después de transferir 67
embriones a 10 hembras de los...
La transferencia nuclear somática
realizada en primates es un atractivo
modelo experimental por su indudable
similitud con...
Aunque todavía no se había conseguido
la clonación de un primate no humano
vivo la aportación del equipo de
Mitalipov suge...
16
¿TIENEN PROBLEMAS LAS
ANIMALES CLONADOS?
Prematuro envejecimiento
Desarrollo de malformaciones
congénitas
Padecimiento ...
17
¿TIENE PROBLEMAS LA TÉCNICA?
Para la obtención de la oveja Dolly se
realizaron 270 intentos de clonación
Para el galgo ...
18
CLONACIÓN
HUMANA
19
1
No consiguieron obtener células madre de los blastocistos clonados
1. Cibelli JB. J Regener Med 2; 25, 20011
2. Chen ...
20
¿SE HABÍA CONSEGUIDO HASTA
EL AÑO 2007 LA CLONACIÓN
HUMANA?
No parece que hasta este momento
existiera evidencia de que...
21
En 2008 un equipo de la firma comercial Stemagen Corporation de la
Jolla California pudo obtener blastocistos humanos p...
En el año 2011 se publicaron tres trabajos intentando
la clonación humana para obtener de los embriones
producidos líneas ...
También se ha intentado derivar líneas
celulares de enfermos con una
determinada patología a partir de
embriones clonados
...
Sin embargo sí que lo consiguieron si al ovocito
utilizado no se le extrae el núcleo sino que
simplemente se le añade el d...
Hasta el momento solamente en dos trabajos
(AJ French. Stem Cells 26; 485-493, 2008 y
Nature 478; 70-75, 2011) se había co...
CLONACIÓN HUMANA
El 15 de mayo de 2013 se publicó online
un trabajo del grupo de Mitalipov en el
que los autores manifesta...
28
CLONACION HUMANA
Trabajo de Mitalipov
A 8 ovocitos enucleados se
trasfirieron los núcleos de células de
piel
De ellos s...
CLONACION HUMANA
El desarrollo embrionario en todas esas
experiencias se detuvo antes de la
octava división celular probab...
TÉCNICA UTILIZADA
Para conseguirlo Mitalipov y su grupo
han utilizado la trasferencia nuclear
somática
Posiblemente el éxi...
VENTAJAS DE LA TECNICA UTILIZADA POR
MITALIPOV CON RESPECTO A LAS CELULAS iPS
Como es sabido de las células iPS
también se...
Se sabe que las células iPS tienen un 98%
aproximadamente del material genético del
núcleo del donante y un 1% a 2% de ADN...
Con su técnica las mitocondrias del ovocito
son nuevas y posiblemente funcionantes
porque son las del ovocito de la donant...
PROBLEMAS ÉTICOS DE LAS
EXPERIENCIAS DE MITALIPOV
El principal problema ético es que
producen un embrión humano
(blastocis...
Para obviar este inconveniente Mitalipov
manifiesta que ellos no han clonado
nada Lo que han hecho es reprogramar
una célu...
Afirmación que nos parece claramente
inexacta pues en la reprogramación celular no
se utiliza la trasferencia nuclear somá...
También sostienen que con su técnica
no se pueden producir - como tampoco
lo han conseguido con los monos -
embriones viab...
Por otro lado sustentan que es éticamente
correcto realizar investigaciones que puedan
aportar luz a problemas biomédicos ...
ERRORES EN EL TRABAJO DEL
GRUPO DE MITALIPOV
Tras la publicación del texto online un lector
anónimo manifestó que había en...
Mitalipov reconoce que es cierto pero
que tres de ellos eran equivocaciones
inocentes que se produjeron al
ensamblar el tr...
Estos errores han abierto una amplia discusión ética
sobre la evaluación que se hizo del trabajo de Mitalipov
pues fue ace...
REFLEXIÓN ÉTICA SOBRE
LA CLONACIÓN
REPRODUCTIVA HUMANA
42
REFLEXIÓN ÉTICA SOBRE LA
CLONACIÓN HUMANA
En primer lugar habría que valorar
independientemente la eticidad de la
clonació...
REFLEXIÓN ETICA SOBRE LA
CLONACION REPRODUCTIVA
Si se parte del hecho real de que la
clonación reproductiva está legalment...
mismo
A favor:
El derecho a la libertad reproductiva de
las personas
En contra:
El derecho del niño clonado a ser él
mismo...
ARGUMENTOS CONTRARIOS
A LA CLONACIÓN
REPRODUCTIVA HUMANA
46
La clonación reproductiva va en contra
el derecho que todas la personas tienen
a su propia individualidad (self-
determina...
ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA
CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA
También porque conculca lo que Hans
Jonas ha denominado derecho a...
Sin embargo, un argumento contrario a lo
propuesto por Jonas en 1974 es que cada
día existen más datos para saber que un
i...
Otros consideran que la producción
de un niño es un «bien lujurioso» ya
que no responde a una necesidad
real de la socieda...
Un problema ético adicional de la clonación
reproductiva humana es el gran numero de
ovocitos que se necesitan
Su obtenció...
ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA
CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA
También parece contrario a la
eticidad de la clonación el que el
...
Pero sin duda, el principal argumento
que excluye definitivamente la licitud
ética de la clonación reproductiva
humana es ...
ARGUMENTOS
A FAVOR
54
ARGUMENTOS A FAVOR DE LA
CLONACIÓN HUMANA
Algunos expertos defienden la clonación
reproductiva como consecuencia de la
lib...
Por ello concluyen que en ausencia
de otros impedimentos morales
relevantes la clonación reproductiva
es éticamente admisi...
Otros estiman que la valoración ética de
la clonación reproductiva humana podría
ser positiva si al mejorar la técnica ést...
Algunos autores defienden que al valorar
la eticidad de la clonación reproductiva
humana hay que armonizar el derecho a
la...
RESUMEN SOBRE LA ETICIDAD DE LA
CLONACIÓN TERAPEUTICA
Nos parece que ésta no es éticamente admisible porque:
● Va en contr...
VALORACIÓN ÉTICA DE LA
CLONACIÓN TERAPÉUTICA
60
• Porque instrumentaliza al embrión
producido, lo cosifica, al crear un
embrión humano para fines distintos a
su propio bi...
Porque a partir del embrión humano
producido se pueden obtener líneas
celulares que pueden ser utilizadas
para fines exper...
Consecuentemente nosotros
opinamos que la clonación
reproductiva humana es
incompatible con la dignidad del
niño producido...
64
HIBRIDACIÓN
65
HIBRIDACIÓN HOMBRE ANIMAL
JUSTIFICACIÓN
Sustituir los óvulos
humanos en el proceso de
clonación
66
HIBRIDACIÓN HOMBRE-ANIMAL
TIPOS
•Embriones humanos o animales
transgénicos a los que se les ha
trasferido algún gen ani...
67
CÍBRIDOS DE HOMBRE Y
ANIMAL
Óvulo de vaca
Célula adultaÓvulo ennucleado
Núcleo
célula
adulta
Blastocisto
Cíbrido
Célula...
68
HIBRIDACIÓN
¿Podríamos llegar a ser así?
69
¿ES POSIBLE LA PRODUCCIÓN DE
CÍBRIDOS?
Experiencias recientes parecen
demostrar que los factores de
activación del geno...
Robert Lanza de la Advanced Cell
Technology ha demostrado que los
híbridos entre humano y vaca o
entre humano y ratón no s...
71
HIBRIDACIÓN HOMBRE-ANIMAL
El uso eventual de células troncales extraídas
de cíbridos podría implicar riesgos aun
descon...
72
CÉLULAS
MADRE
73
¿QUE SON LAS CÉLULAS MADRE?
Las células madre, también denominadas
células troncales, estaminales o en inglés
células s...
74
TIPOS DE CÉLULAS MADRE
Pueden ser:
Totipotentes
Pluripotentes
Multipotentes
Unipotentes
Pueden
dar
lugar a
Capaces de f...
75
CÉLULAS MADRE
EMBRIONARIAS
76
De embriones:
Sobrantes de fecundación in vitro
Producidos por transferencia
nuclear somática (clonación)
Generados por...
77
FUNDAMENTO DE LA
POLÉMICA ÉTICA
Porque para
obtenerlas hay que
destruir
ineludiblemente un
embrión humano
78
//
cigoto
embriones de:
2 células 3 células 4 células
ser humano adulto
blastocisto
DESARROLLO EMBRIONARIO
79
¿POR QUÉ LA UTILIZACIÓN DE CÉLULAS MADRE
EMBRIONARIAS SUSCITA UNA POLÉMICA
SOCIAL TAN VIVA?
Porque su uso puede ser imp...
EXPERIENCIASEXPERIENCIAS
PRECLÍNICAS CON CÉLULASPRECLÍNICAS CON CÉLULAS
MADRE EMBRIONARIASMADRE EMBRIONARIAS
80
81
EXPERIENCIAS PRECLÍNICAS CON CÉLULAS
MADRE EMBRIONARIAS HUMANAS
En 2007 se demostró por primera vez
que cardiomiocitos ...
82
En 2008 se comprobó que a partir de células
madre embrionarias se podían obtener
células de músculo esquelético y que
c...
83
ENSAYOS CLÍNICOS
CON CÉLULAS
MADRE
ENSAYOS CLÍNICOS CONENSAYOS CLÍNICOS CON
CÉLULAS MADRECÉLULAS MADRE
• 110.468110.468 ensayosensayos
• 174 países174 países...
11 ENSAYOS11 ENSAYOS
Ensayo 1 (Recruiting)Ensayo 1 (Recruiting)
Safety and Tolerability of Sub-retinal Transplantation of ...
Ensayo 7 (Recruiting)Ensayo 7 (Recruiting)
The Transendocardial Autologous Cells (hMSC or hBMC) in Ischemic Heart Failure ...
1 Julio 2002 Derivación de
nuevas líneas de
células madre
embrionarias para
uso clínico
Hadassah
Medical
Organization
En d...
6 Marzo 2010 Evaluación del
efecto de células
madre adultas en la
miogénesis
National Heart,
Lung and
Blood Institute
Recl...
La revisión de Clinical Trials.gov solamente
incluye dos ensayos con células madre
embrionarias humanas con fin directamen...
ÚLTIMOS ENSAYOS
CLÍNICOS REALIZADOS CON
CÉLULAS MADRE
EMBRIONARIAS
90
91
ENSAYOS CLÍNICOS PROPUESTOS
PARA SU APROBACIÓN POR LA FDA
NORTEAMERICANA
La compañía Geron propuso realizar un ensayo c...
92
LA FDA DENIEGA LA AUTORIZACIÓN
PARA REALIZAR ESTAS EXPERIENCIAS
Las tres propuestas fueron denegadas por la FDA
norteam...
93
ENSAYO CLÍNICO PROPUESTO POR
GERON
Sin embargo el 23 de enero de 2009 la propia FDA a
propuesta de la firma Geron aprob...
Antes del trasplante las células madre
embrionarias deberían de diferenciarse a
células progenitoras de oligodendrocitos q...
La firma Advanced Cell Technology propuso
un segundo ensayo clínico utilizando células
madre embrionarias para a tratar la...
PRIMER ENSAYO CLÍNICO CON CÉLULAS MADRE
EMBRIONARIAS PROPUESTO POR ADVANCED CELL
TECHNOLOGY REALIZADO FUERA DE ESTADOS UNI...
GERON SUSPENDE SU ENSAYO CLÍNICO CON
CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
El 14 de noviembre de 2011 la firma
californiana Geron líd...
La razón esgrimida por Geron para suprimir el ensayo
clínico parecía ser fundamentalmente debida a problemas
económicos al...
Sin embargo, la firma californiana
juntamente al anuncio de suspensión de
su ensayo clínico manifestaba que
«aunque el tra...
Por lo que ¿no será la dificultad
económica debida a no haberse
obtenido los resultados terapeúticos
que la firma esperaba...
Pero sea de una u otra forma lo cierto es que había
sido suspendido el primer ensayo clínico iniciado con
células madre em...
102102
El escaso número de experiencias clínicas con
células madre embrionarias posiblemente se
haya debido a la ineficien...
103
PRIMERAS EXPERIENCIAS CLÍNICAS
CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
Con respecto a la producción deCon respecto a la producc...
104
PRIMERAS EXPERIENCIAS CLÍNICAS
CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
En este sentido en febrero de 2009 unEn este sentido en ...
Clinical trials
105
ENSAYOS CLÍNICOS CON
CÉLULAS MADRE
• 144.360 ensayos
• 185 países
• 4.451 ensayos con células adultas
...
106
Ensayo 1Ensayo 1 (Not yet recruiting)(Not yet recruiting) Not yet recruiting A Study Of Implantation Of Human Embryoni...
Ensayo 9 (Unknown †)Ensayo 9 (Unknown †) Derivation of New Human Embryonic Stem Cell Lines: Identification of
Instructive ...
ENSAYOS NO DIRECTAMENTE REALIZADOS CON
CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Y FINES CLÍNICOS
4. Uso de células madre embrionarias pa...
ENSAYOS CON CELULAS MADRE EMBRIONARIAS
CON FINES CLINICOS DE LOS QUE NO EXISTEN
TODAVIA DATOS PARA EVALUAR RESULTADOS
1. D...
ENSAYOS CON CELULAS MADRE EMBRIONARIAS CON
FINES CLINICOS DE LOS QUE YA HAY UNA PUBLICACIÓN
1. Trasplante de epitelio pigm...
EXISTENCIA DE CÉLULAS
SIMILARES A LAS
EMBRIONARIAS HUMANAS
EN TEJIDOS ADULTOS
111
EXISTENCIA DE CÉLULAS SIMILARES A LAS
EMBRIONARIAS HUMANAS EN TEJIDOS
ADULTOS
Recientemente se han encontrado
células madr...
CELULAS MADRE SIMILARES A LAS
EMBRIONARIAS EN LA LECHE MATERNA
Aproximadamente el 2% de las células
existentes en la leche...
Las células madre de la leche materna
podrían tener un gran potencial
terapéutico dentro de la medicina
regenerativa al po...
El descubrimiento de las células madre
embrionarias en la leche materna plantea
la pregunta sobre si éstas podrán jugar
al...
116
CÉLULAS
MADRE DE
TEJIDOS
ADULTOS
117
¿DE DONDE SE OBTIENEN LAS
CÉLULAS MADRE DE TEJIDOS
ADULTOS?
Diferentes tejidos adultos
Cordón umbilical
Placenta
Fetos...
118
Fusionándose con las células del órgano lesionado
Diferenciándose a células específicas de ese órgano
Favoreciendo la ...
119
EXPERIENCIAS CLÍNICAS CON
CÉLULAS MADRE ADULTAS
120
EXPECTATIVAS CLÍNICAS
DERIVADAS DEL USO DE
CÉLULAS MADRE DE TEJIDOS
ADULTOS
“Seguramente no hay un
precedente así en l...
121
En 1992 se publicaron las primeras
experiencias demostrando que las células
madre de tejidos adultos se podían
diferen...
122
En 1997 se confirmó su plasticidad y
se demostró que podían
transformarse en células
multipotentes
Proc Natl Acad Sci ...
123
En 2001 se pudo comprobar que
las células madre mesenquimales
de médula ósea se podían
transformar en células de
coraz...
124
Al año siguiente se comprobó
por primera vez que las células
cardiacas lesionadas podían
regenerarse así mismas
Hasta ...
USO CLÍNICO DE LAS
CÉLULAS MADRE ADULTAS
125
Todo lo anterior sugirió que las
células madre de tejido adulto
podrían ser u...
126
ENSAYOS CLÍNICOS
CON CÉLULAS
MADRE ADULTAS
127
ENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRE
ADULTAS APROBADOS POR LA FDA
En enero de 2007 ya había
ensayos clínicos aprobados p...
ENSAYOS CLÍNICOS CON
CÉLULAS MADRE
En octubre de 2013 hay en
desarrollo
144.360 ensayos clínicos en 185
países
4.451 con c...
TERAPIA CELULAR DE
LA ENFERMEDAD
CORONARIA
129
TERAPIA CELULAR EN LA
ENFERMEDAD CORONARIA
Aunque la terapia celular en
pacientes con infarto de miocardio
se inició hace ...
Infarto agudo de miocardio
Fallo isquémico cardiaco
Enfermedad isquémica
miocárdica crónica
131
TERAPIA CELULAR EN LA
ENFE...
132
APLICACIONES CLÍNICAS DE LAS
CÉLULAS MADRE ADULTAS
En un artículo publicado en febrero de 2008 se
revisan los estudios...
ENSAYOS CLÍNICOS CON
CÉLULAS MADRE ADULTAS
Burt, R. K. et al. JAMA;299,925-936,2008
134
Burt, R. K. et al. JAMA;299,925-936,2008
Clinical Trials of Stem Cell Therapy for Acute Myocardial Infarction With
>=3...
135
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS CLÍNICOS
REALIZADOS EN PACIENTES CON INFARTO DE
MIOCARDIO AGUDO
MEJORA DE LA FUNCIÓN
VENTRIC...
136
ENSAYOS CLÍNICOS EN ENFERMEDAD
ISQUÉMICA CORONARIA CRÓNICA
VALORACIÓN
GLOBAL
Aumento de la perfusión regional
Mejora d...
ENSAYOS CLÍNICOS EN
DESARROLLO EN LA
ENFERMEDAD ISQUÉMICA
CORONARIA HASTA 2010
137
TRATAMIENTO DEL INFARTO DE MIOCARDIO
CON CÉLULAS MADRE ADULTAS
En 2010 había ya en el mundo más de
1500 pacientes incluido...
Los resultados hasta ese momento
conseguidos seguían siendo
modestos aunque no se observaban
efectos secundarios negativos...
140
TRATAMIENTO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL
INFARTO DE MIOCARDIO AGUDO
Evaluar los ensayos clínicos
randomizados dirigidos a...
Se evalúan 33 ensayos
clínicos que incorporan 1765
pacientes
142
TRATAMIENTO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL
INFARTO DE MIOC...
Se comprueba una mejora significativa
aunque modesta de la fracción de
eyección ventricular
La mejora se mantiene a los 12...
Disminuye el reinfarto y la
mortalidad a los 12 meses
146
TRATAMIENTO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL
INFARTO DE MIOCARDIO A...
A pesar del alto grado de heterogeneidad de
los resultados los autores sugieren una
moderada mejora de la función global d...
TRATAMIENTO DE LA ISQUEMIA
CARDIACA
Hasta junio de 2013 se han utilizado para tratar
el miocardio lesionado tras un evento...
TRATAMIENTO DEL FALLO CARDIACO
CON CÉLULAS MADRE
El objetivo es valorar la
tolerabilidad y seguridad de las
células madre ...
ESTUDIO C-CURE
No se observan efectos clínicos adversos tras un
seguimiento de dos años
Se comprueba una mejora de la func...
TERAPIA CELULAR EN EL INFARTO
DE MIOCARDIO
Los ensayos clínicos ya concluidos y
los que todavía están en desarrollo
sugier...
TERAPIA CELULAR DE LA
ENFERMEDAD
ISQUÉMICA ARTERIAL
PERIFÉRICA
152
TERAPIA CELULAR DE LA ENFERMEDAD
ISQUÉMICA ARTERIAL PERIFÉRICA
Restaurar la estructura vascular
Restaurar la función
Rever...
En los primeros cuatro estudios piloto
no controlados realizados en pacientes
con claudicación vascular periférica tras
la...
En 2010 había varios ensayos de
fase II dirigidos a evaluar la
seguridad y eficacia de la terapia
celular en la enfermedad...
La terapia celular en la enfermedad
arterial isquémica periférica puede ser
potencialmente útil pero queda todavía
mucho c...
TERAPIA CELULAR EN
ENFERMEDADES
AUTOINMUNES
157
TERAPIA CELULAR EN ENFERMEDADES
AUTOINMUNES
La terapia celular en enfermedades
autoinmunes se empezó a utilizar hace
más d...
Esclerosis múltiple
Esclerosis sistémica
Artritis reumatoide
Lupus sistémico eritrematoso
Artritis ideopatica juvenil
Cito...
La supervivencia libre de recaídas a los
cinco años de tratamiento ha sido del 85
% y la progresión libre de mejorías
esta...
TERAPIA CELULAR EN EL
ÁREA NEUROLÓGICA
161
162
Se han realizado numerosos ensayos clínicos para el
tratamiento de la enfermedad de Parkinson, esclerosis
lateral amni...
163
En cuanto a las perspectivas futuras parece que los
estudios orientados a la remielinización de la médula
espinal lesi...
164
The Journal of Clinical Investigation 120; 29-40, 2010
En general parece que hay un amplio consenso que para
aplicar l...
PRIMER ENSAYO CLÍNICO PARA TRATAR
PACIENTES CON INFARTO CEREBRAL
Se ha puesto en marcha el primer ensayo piloto para evalu...
ENSAYO CLÍNICO PARA TRATAR LA
ENFERMEDAD DE BATTEN
La compañía ReNeurons tiene en
desarrollo un ensayo clínico en fase I
p...
ENSAYO CLINICO PARA TRATAR LA
ESCLEROSIS AMIOTRÓFICA LATERAL
Ensayo clínico de fase I promovido por la
firma Neuralstem ut...
LESIONES CRÓNICAS DE LA MÉDULA
ESPINAL
Ensayo clínico de fase I promovido por
Stem Cells utilizando células madre de
tejid...
TRATAMIENTO DE LA
ESCLEROSIS MÚLTIPLE
Ensayo clínico de fase I-II en el que se han
incluido 35 pacientes con esclerosis mú...
OTRAS
ENFERMEDADES
170
171
UTILIZACIÓN CLÍNICA DE CÉLULAS
MADRE DE MUSCULO ESQUELÉTICO
DISTROFIA
MUSCULAR
Problemas técnicos
Las células madre no...
Entre octubre de 2007 y agosto de
2009 se han tratado 7 niños con esta
enfermedad por medio de trasplante
celular alogénic...
TERAPIA CELULAR EN OTRAS PATOLOGÍAS
Es una enfermedad recesiva e incurable en el
momento actual que se caracteriza por
ero...
Uno de los niños murió por una cardiomiopatía antes del
trasplante.
De los 6 restantes uno mostró una severa toxicidad cut...
Estos estudios muestran que la infusión de células
madre de médula ósea alogénicas puede inducir un
incremento del gen que...
TERAPIA CELULAR EN
OBSTETRICIA Y GINECOLOGÍA
Reconstrucción de alteraciones endometriales
Regeneración de ovarios disfunci...
Uso de células mesenquimales
autólogas en diversas patologías
En el trasplante renal el uso de células
mesenquimales autól...
178
PRODUCCIÓN DE
ÓRGANOS
BIOARTIFICIALES
PRODUCCIÓN DE
ÓRGANOS
EXPERIMENTALES EN
ANIMALES
179
180
PRODUCCIÓN DE UN CORAZÓN
BIOARTIFICIAL
El equipo de Doris A Taylor de
la Universidad de Minessota
consiguió por primer...
181
PRODUCCIÓN DE UN CORAZÓN
BIOARTIFICIAL
METÓDICA PARA OBTENERLO
Descelularización de corazones de cadáver de rata por p...
182
A los 4 días de finalizar la reperfusión
celular la estructura cardiaca generada
empezó a contraerse
A los 8 días adqu...
PRODUCCIÓN DE UN PULMÓN
ARTIFICIAL EN RATAS
El pasado 24 de junio de 2010 se publicó en la revista
Science que un equipo d...
En agosto de este mismo año un equipo
dirigido por Joseph Vacanti del hospital
General de Massachussets consiguió
producir...
GENERACIÓN DE UN PÁNCREAS
ARTIFICIAL EN RATAS
Células madre pluripotenciales de
ratas se transfirieron a blastocistos de
r...
CREACIÓN DE UN OVARIO
BIOARTIFICIAL
Un equipo de la Universidad Brown de Rhode Island,
ha logrado producir in vitro un ova...
CONSTRUCCIÓN DE VÁLVULAS
CARDÍACAS EXPERIMENTALES EN
PERROS
Sobre una estructura de varillas artificiales
tridimensional q...
USO DE ÓRGANOS
BIOARTIFICIALES EN
HUMANOS
188
PRODUCCIÓN DE UNA
TRÁQUEA ARTIFICIAL
En diciembre de 2008, se publicó la construcción del
primer órgano humano producido p...
PRODUCCIÓN DE UNA TRÁQUEA
ARTIFICIAL EN HUMANOS
Se trata de un niño británico que nació con una
estenosis congénita de trá...
ÓRGANOS O TEJIDOS PRODUCIDOS
ARTIFICIALMENTE
Científicos japoneses han conseguido desarrollar en el laboratorio finos extr...
Al principio de este año investigadores japoneses han conseguido desarrollar en
el laboratorio fracciones de tejido de híg...
Investigadores de la Universidad Wake Forest de Carolina del
Norte consiguieron desarrollar en 2006 vejigas de siete pacie...
194
ALTERNATIVAS PARA LAALTERNATIVAS PARA LA
OBTENCIÓNOBTENCIÓN
DE CÉLULAS MADREDE CÉLULAS MADRE
DE TIPO EMBRIONARIODE TIP...
195
ALTERNATIVAS AL USO DE CÉLULAS
MADRE EMBRIONARIAS
Para obtener células madre embrionarias hay
que destruir al embrión ...
196
ALTERNATIVAS AL USO DE
CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
Esta inquietud fue recogida por
el Consejo Asesor de Bioética
del pr...
197
ALTERNATIVAS AL USO DE CÉLULAS
MADRE EMBRIONARIAS
1. Embriones en fase de utilización muy
temprana de desarrollo
2. Es...
198
ALTERNATIVAS AL USO DE CÉLULAS
MADRE EMBRIONARIAS
Posteriormente estas cuatro propuestas se
ampliaron a ocho:
5. De cé...
199
DE ESTAS POSIBILIDADES LA
MÁS VENTAJOSA, TANTO
DESDE UN PUNTO DE VISTA
TÉCNICO COMO ÉTICO, ES LA
REPROGRAMACIÓN DE
CÉL...
200
OBTENCIÓN DE CÉLULAS
MADRE SIMILARES
A LAS CÉLULAS MADRE
EMBRIONARIAS POR
REPROGRAMACIÓN
DIRECTA DE CÉLULAS
ADULTAS
201
Célula adulta
Célula pluripotente
Células de todo
tipo de tejidos
REPROGRAMACIÓN
REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS
Cél...
202
CÉLULAS MADRE. PASADO Y FUTURO
PASADO FUTURO
Cultivan por primera
vez células madre
embrionarias
humanas
Obtienen célu...
203
CÉLULAS ADULTAS
CÉLULAS SIMILARES A
LAS EMBRIONARIAS
(CÉLULAS iPS)
CÉLULAS DE TODO
TIPO DE TEJIDOS
Genes codificadores...
204
REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS SOMÁTICAS
A UN ESTADO PLURIPOTENTE
Célula somática
Oct4
Sox2
c-Myc
Klf4
Proceso de reprogram...
205
REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS
ADULTAS ANIMALES
K. Okita y col. Nature 448; 313-317, 2007
Estos resultados fueron ampliados...
206
Confirman las experiencias realizadas en
animales por Takahashi y Yamanaka
M. Wernig y col. Nature; 318-324, 2007
REPR...
207
REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS
ADULTAS HUMANAS
Pero el paso de las experiencias
animales a humanos no parecía fácil
Así, Ja...
208
REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS
ADULTAS HUMANAS
EXPERIENCIAS DE LOS
GRUPOS DE SHINYA
YAMANAKA Y JAMES
THOMSON
209
Thomson pensaba que la
posibilidad de reprogramar
células adultas humanas
tardaría al menos 20 años
Citado por:
B Gold...
210
REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS
ADULTAS HUMANAS
Sin embargo, en noviembre de 2007, 16 meses
después de la publicación de las...
211
Por ello, cuando se logró la
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adultas humanas:
“Nosotros no podíamos creer que
la reprogramac...
212
CÉLULAS DE PIEL HUMANA
CÉLULAS
iPS
GENES
REPROGRAMADORES
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CÉLULAS ADU...
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GENES REPROGRAMADORES
¿Cuántos genes se
requieren para obtener las
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GENES REPROGRAMADORES
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partieron de 24 genes
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Cell 126; 663-676, 2006
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REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS
ADULTAS HUMANAS
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GENES REPROGRAMADORES
El Oct4 es altamente específico para las células
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217
En efecto, Kim et al han
demostrado que se pueden
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218
Las células iPS generadas muestran
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Biológicamente no hay diferencias entre las
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INTERÉS POR LA REPROGRAMACIÓN
CELULAR
Como consecuencia del interés clínico y experimental que tienen las
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IMPORTANCIA DE LA
REPROGRAMACIÓN CELULAR
La revista Science calificó la
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INCONVENIENTES TÉCNICOS
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INCONVENIENTES TÉCNICOS
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Técnicos:
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Sustituir el oncogén c-Myc
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El mismo grupo de Yamanaka, en el
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PROBLEMAS RESUELTOS
Otros autores también consiguen
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Con relación a la utilización de vectores
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comprueban que al reprogramar células
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Consiguen introducir los factores de trascripción
utilizando vectores virales que no llegan a integrarse
en el genoma ...
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• Hepatocitos de ratón utilizando adenovirus
para transferir factores reprogramadores...
230
Utilizan productos químicos
que pueden reemplazar uno o
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GENERACIÓN DE CÉLULAS iPS
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231
Pequeñas moléculas que inhiben el
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utilizando solo Oct4 y Sox2
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232
Vectores episomales que no se integran en el genoma de la célula
generada. Los restos genómicos episomales que queden ...
233
Posibilidad de crear células iPS
utilizando un único vector
policistrónico no vírico obtenido a
partir de un plasmido ...
234
ALTERNATIVA A LA UTILIZACIÓN
DE VECTORES VIRALES
Prime Gen, una empresa californiana de
biotecnología, conjuntamente c...
235
Sin embargo, existen justificados reticencias entre los
expertos, sobre la bondad de estas experiencias
pues las misma...
236
Otra posibilidad es reemplazar los vectores
virales introduciendo directamente los
factores reprogramadores con cierto...
237
MEJORAS DE LA TÉCNICA DE
OBTENCIÓN DE CÉLULAS
También el equipo de R Jaenisch del
Instituto Tecnológico de
Massachuset...
238
En el Instituto Médico Horward Hughes en
colaboración con el Instituto de Células Madre de la
Universidad de Harvard, ...
239
VENTAJAS E
INCONVENIENTES DEL
USO DE LAS CÉLULAS
iPS
240
VENTAJAS TÉCNICAS
No inducen rechazo inmunológico
Lo que abre la posibilidad de crear
fármacos específicos para un pac...
241
POSIBLES
UTILIZACIONES DE LAS
CÉLULAS iPS
242
POSIBLE UTILIDAD DE LAS
CÉLULAS iPS
Para estudios experimentales sobre la
diferenciación celular y para valorar
posibl...
243
UTILIDAD EXPERIMENTAL DE
LAS CÉLULAS iPS
Las células iPS podrían suplir
mucha de la información que ahora
proporcionan...
244
OTRAS APLICACIONES DE LAS
CÉLULAS iPS
Las células iPS pueden ser el más
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producir gran...
245
NUEVAS POSIBILIDADES DE
REPROGRAMACIÓN DE
CÉLULAS ADULTAS
246
¿PUEDEN LAS CÉLULAS iPS HACER
INNECESARIO EL USO DE CÉLULAS MADRE
EMBRIONARIAS?
Sería un importante error llegar a la ...
247
La investigación con células iPS
debería continuar junto con la
investigación con células madre
embrionarias
I-Hyun Pa...
248
Sin embargo, la gran mayoría de
investigadores que trabajan en
este campo creen que las células
iPS sustituirán con ve...
249
Por ello, Ian Wilmut el creador de la oveja Dolly,
manifiestaba recientemente que iba a abandonar la
clonación para ut...
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EXPERIENCIAS
PRECLÍNICAS
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EXPERIENCIAS PRE
CLÍNICAS EN ANIMALES
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EXPERIENCIAS PRECLÍNICAS EN
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Se obtienen células somáticas de ratones
con anemia falcifor...
253
Demuestran que células iPS se pueden diferenciar en
células madre precursoras neurales que en cultivo
puede generar cé...
Clonación células madre y reprogramación celular
Clonación células madre y reprogramación celular
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Las células madre son una alternativa más eficiente y evita eliminar un embrión, que es un individuo de la naturaleza humana, con los mismos derechos de cualquiera de nosotros.

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Clonación células madre y reprogramación celular

  1. 1. 1 CLONACIÓN, CÉLULAS MADRE Y REPROGRAMACIÓN CELULAR JUSTO AZNAR DIRECTOR DEL INSTITUTO DE CIENCIAS DE LA VIDA NOVIEMBRE 2013
  2. 2. 2 CLONACIÓN
  3. 3. 3 DEFINICIÓN DE CLONACIÓN Por clonación se entiende: Producir múltiples copias de una secuencia de ADN mediante técnicas de ADN recombinante Producir una célula genéticamente idéntica a partir de otra célula Obtener una población celular con idéntico genotipo Producir un ser biológico genéticamente idéntico a otro a partir del material genético de una célula de la persona o animal que se va a clonar
  4. 4. 4 ¿EN QUE CONSISTE LA CLONACIÓN DE EMBRIONES REALIZADA POR TRANSFERENCIA NUCLEAR SOMÁTICA?
  5. 5. 5 TRANSFERENCIA NUCLEAR SOMÁTICA Ovocito Célula adulta Enucleación Enucleación ACTIVACIÓN TRANSFERENCIA NUCLEAR Cigoto híbrido Embrión de dos células Masa granulosa interna Resto embrionario Células madre embrionarias Embrión de 64 a 200 células (blastocisto)
  6. 6. 6 Implantación en el útero de una mujer Blastocisto resto del embrión que se destruye masa granulosa interna obtención de células madre • Hígado • Corazón • Músculo • Nerviosas • Sangre • etc. Células de: cultivo Clonación reproductiva Clonación terapéutica embarazo niño CLONACIÓN REPRODUCTIVA Y TERAPÉUTICA
  7. 7. 7 ¿ES ADECUADO EL TÉRMINO “CLONACIÓN TERAPÉUTICA”? ¿NO SE DEBERÍA LLAMAR “CLONACIÓN EXPERIMENTAL”?
  8. 8. 8 CLONACIÓN ANIMAL
  9. 9. 9 CLONACIÓN ANIMAL RESUMEN HISTÓRICO Heidi Ledford. Nature 445; 800-802, 2007
  10. 10. 10 Clonación de lobos Investigadores de la Universidad de Seúl publicaron en marzo de 2007 la clonación de dos lobos, Snuwolf y Snuwolffy M.K. Kim y col. Cloning and Stem Cells 9; 130-137, 2007 Nature / DOI: 10.1038 / News 070430- 4. 1 de mayo de 2007 ) Un equipo de la propia Universidad de Seúl confirmó, el 27 de abril de 2007, que los lobos clonados eran genuinos clones CLONACIÓN ANIMAL
  11. 11. 11 En 2007el equipo de Shoukhrat Mitalipov conseguió por primera vez clonar blastocistos de primates no humanos a partir de fibroblastos de piel de macacus rhesus Para ello obtuvieron 304 ovocitos de 14 hembras de esta misma raza de monos de los que se derivaron 21 blastocistos y 2 líneas de células madre embrionarias, la CRES 1 y la CRES 2 Pero no lograron clonar un primate vivo J.A. Byrne y col. Nature 450; 497-502, 2007 CLONACIÓN ANIMAL Clonación de blastocistos de primates Eficiencia 0.7%
  12. 12. En un estudio posterior del mismo equipo utilizando también fibroblastos de piel de macacus rhesus hembras consiguieron derivar dos nuevas líneas de células madre embrionarias, la CRES 3 y CRES 4 Destaca el hecho de que utilizaron menos de 10 ovocitos obtenidos tras una única estimulación ovárica, es decir consiguieron mejorar sustancialmente la eficiencia de la técnica 12 CLONACIÓN ANIMAL Clonación de blastocistos de primates M S Sparman Stem Cells 27; 1255-1264, 2009
  13. 13. En este mismo trabajo se describe que habían conseguido 5 embarazos después de transferir 67 embriones a 10 hembras de los cuales solamente 1 progresó hasta el 81 día de la gestación Los estudios realizados en el feto obtenido mostraron un pobre desarrollo de la placenta y menos vellosidades coriales que los controles Además en el tejido fetal faltaban componentes del ectodermo Todo ello sugería un insuficiente desarrollo de los componentes placentarios lo que podría justificar la deficiente evolución de los fetos obtenidos 13 CLONACIÓN ANIMAL Clonación de blastocistos de primates M S Sparman Stem Cells 27; 1255-1264, 2009
  14. 14. La transferencia nuclear somática realizada en primates es un atractivo modelo experimental por su indudable similitud con el modelo humano al cual podría sustituir con ventaja en muchas ocasiones Ello hace que los beneficios de esta técnica sea de gran interés biomédico 14 CLONACIÓN ANIMAL Clonación de blastocistos de primates. Interés biomédico de esta técnica Stem Cells 27; 1255-1264, 2009
  15. 15. Aunque todavía no se había conseguido la clonación de un primate no humano vivo la aportación del equipo de Mitalipov sugería que podría conseguirse en un futuro próximo lo que abriría la puerta a que también pudiera lograrse en humanos con las dificultades éticas que ello conllevaría 15 CLONACIÓN ANIMAL CONCLUSIÓN
  16. 16. 16 ¿TIENEN PROBLEMAS LAS ANIMALES CLONADOS? Prematuro envejecimiento Desarrollo de malformaciones congénitas Padecimiento de distintas patologías: reuma ceguera sordera defectos musculares diabetes y procesos neurodegenerativos
  17. 17. 17 ¿TIENE PROBLEMAS LA TÉCNICA? Para la obtención de la oveja Dolly se realizaron 270 intentos de clonación Para el galgo afgano se produjeron 1095 embriones que se transfirieron a 123 perras llegando a término 2 y sobreviviendo 1 Sin embargo en las ultimas experiencias de Mitalipov se había mejorado sustancialmente la eficiencia de la técnica Baja eficiencia
  18. 18. 18 CLONACIÓN HUMANA
  19. 19. 19 1 No consiguieron obtener células madre de los blastocistos clonados 1. Cibelli JB. J Regener Med 2; 25, 20011 2. Chen Y. Cell Res 13; 251, 2003 3. Guangxin L. Chinese Sci Bull 48; 1240, 20031 4. Hwang WS et al. Science 303; 1669, 2004 5. Hwang WS et al. Science 308; 1777, 2005 6. Stojkovic M et al. Reprod Bio Med Online 11; 226, 20051 7. Zavos P. et al. Archives of Andrology 52; 243, 2006 INTENTOS DE CLONACIÓN HUMANA
  20. 20. 20 ¿SE HABÍA CONSEGUIDO HASTA EL AÑO 2007 LA CLONACIÓN HUMANA? No parece que hasta este momento existiera evidencia de que se hubiera logrado la clonación de blastocistos humanos de los que se hubieran podido derivar líneas celulares J. Yu y col. Science 318; 1917-1920, 2006 J. Hanna y col. Science 318; 1920-1923, 2007 T. Kakahashi y col. Cell 131; 861-872, 2007 X Yang y col. Nature Genetics 39; 295-302, 2007
  21. 21. 21 En 2008 un equipo de la firma comercial Stemagen Corporation de la Jolla California pudo obtener blastocistos humanos por transferencia nuclear somática utilizando células adultas de piel y 29 ovocitos procedentes de tres mujeres jóvenes (20-24 años) sobrantes de fecundación in vitro Obtuvieron 21 embriones de los que 5 alcanzaron la fase de blastocistos humanos que llegaron a alcanzar un desarrollo de entre 40 y 72 células De ellos solo en uno se pudo demostrar su verdadera condición clónica Pero sin que se pudieran derivar líneas celulares INTENTOS DE CLONACIÓN HUMANA AJ French. Stem Cells 26; 485-493, 2008 Obtención por primera vez de blastocitos humanos obtenidos por trasferencia nuclear somática
  22. 22. En el año 2011 se publicaron tres trabajos intentando la clonación humana para obtener de los embriones producidos líneas celulares 1.Egli y col lo intentaron pero los embriones producidos no progresaron más allá de ocho células 2.Noggle y col tampoco consiguieron pasar de embriones de 8 células 3.Fan y col consiguieron alcanzar la fase de blastocistos tras la trasferencia nuclear somática pero no lograron derivar líneas celulares embrionarias 22 INTENTOS DE CLONACIÓN HUMANA Nat. Commun. 2; 488, 2011 Nature 478; 70-75, 2011 Stem Cells Dev 20; 1951-1959, 2011
  23. 23. También se ha intentado derivar líneas celulares de enfermos con una determinada patología a partir de embriones clonados Pero no se pudo lograr tras 270 intentos de transferencia nuclear somática siguiendo la técnica habitual 23 OBTENCIÓN DE LÍNEAS CELULARES A PARTIR DE EMBRIONES HUMANOS DE PACIENTES CON UNA DETERMINADA PATOLOGÍA Nature 478; 70-75, 2011
  24. 24. Sin embargo sí que lo consiguieron si al ovocito utilizado no se le extrae el núcleo sino que simplemente se le añade el de la célula somática adulta pudiendo el cigoto híbrido así conseguido desarrollarse hasta la fase de blastocisto del que pudieron obtenerse líneas celulares de un paciente diabético Estas células fueron cultivadas durante 6 meses completando más de 30 pases de cultivo sin que se produjeran anomalías cromosómicas La dificultad técnica es que las líneas celulares obtenidas eran triploides 24 Nature 478; 70-75, 2011 OBTENCIÓN DE LÍNEAS CELULARES A PARTIR DE EMBRIONES HUMANOS DE PACIENTES CON UNA DETERMINADA PATOLOGÍA
  25. 25. Hasta el momento solamente en dos trabajos (AJ French. Stem Cells 26; 485-493, 2008 y Nature 478; 70-75, 2011) se había conseguido producir blastocitos humanos, aunque solamente en el segundo de ellos se pudieron derivar líneas celulares, pero como se ha comentado la técnica utilizada no fue una transferencia nuclear somática si no una hibridación celular u25 ¿SE HA CONSEGUIDO DERIVAR LÍNEAS CELULARES DE PACIENTES A PARTIR DE EMBRIONES HUMANOS CLONADOS?
  26. 26. CLONACIÓN HUMANA El 15 de mayo de 2013 se publicó online un trabajo del grupo de Mitalipov en el que los autores manifestaban haber producido un blastocisto humano y a partir de él líneas celulares de células madre embrionarias Este trabajo se publicó en papel el 6 de junio del mismo año 26
  27. 27. 28 CLONACION HUMANA Trabajo de Mitalipov A 8 ovocitos enucleados se trasfirieron los núcleos de células de piel De ellos se obtuvieron 5 blastocistos y 4 líneas de células embrionarias humanas
  28. 28. CLONACION HUMANA El desarrollo embrionario en todas esas experiencias se detuvo antes de la octava división celular probablemente debido a la incapacidad de activar los genes embrionarios del núcleo de la célula somática que se había utilizado como donante 29
  29. 29. TÉCNICA UTILIZADA Para conseguirlo Mitalipov y su grupo han utilizado la trasferencia nuclear somática Posiblemente el éxito de su trabajo puede radicar en que han utilizado ovocitos de mujeres jóvenes y han añadido cafeína al medio de cultivo 30
  30. 30. VENTAJAS DE LA TECNICA UTILIZADA POR MITALIPOV CON RESPECTO A LAS CELULAS iPS Como es sabido de las células iPS también se pueden derivar células de todo tipo de tejidos Por ello habría que preguntarse qué añade la técnica de Mitalipov a la reprogramación celular para obtener células iPS 31
  31. 31. Se sabe que las células iPS tienen un 98% aproximadamente del material genético del núcleo del donante y un 1% a 2% de ADN de las mitocondrias Las mitocondrias son las responsables del envejecimiento celular por lo que las células obtenidas tendrían la edad evolutiva de sus mitocondrias Es decir serían células que ya nacen viejas 32 VENTAJAS DE LA TECNICA UTILIZADA POR MITALIPOV CON RESPECTO A LAS CELULAS iPS
  32. 32. Con su técnica las mitocondrias del ovocito son nuevas y posiblemente funcionantes porque son las del ovocito de la donante por lo que las células obtenidas tendrían su edad mitocondrial Posiblemente por ello el éxito de la técnica además de por añadir cafeína en el medio de cultivo podría radicar en la utilización de ovocitos de mujeres jóvenes 33 VENTAJAS DE LA TÉCNICA UTILIZADA POR MITALIPOV CON RESPECTO A LAS CELULAS iPS
  33. 33. PROBLEMAS ÉTICOS DE LAS EXPERIENCIAS DE MITALIPOV El principal problema ético es que producen un embrión humano (blastocisto) que hay que destruir para obtener las correspondientes líneas celulares lo que éticamente es difícil de admitir 34
  34. 34. Para obviar este inconveniente Mitalipov manifiesta que ellos no han clonado nada Lo que han hecho es reprogramar una célula adulta hasta convertirla en una célula embrionaria por lo que no habría ninguna dificultad ética en utilizarla aunque hubiera que destruirla 35 ABC.es 28-05-2013 PROBLEMAS ÉTICOS DE LAS EXPERIENCIAS DE MITALIPOV
  35. 35. Afirmación que nos parece claramente inexacta pues en la reprogramación celular no se utiliza la trasferencia nuclear somática que ellos usan sino únicamente se activa un programa de desdiferenciación de la célula somática adulta En su técnica claramente se genera un cigoto hibrido a partir del ovocito de una mujer y de una célula somática adulta al que se le permite que se desarrolle hasta blastocisto 36 PROBLEMAS ÉTICOS DE LAS EXPERIENCIAS DE MITALIPOV
  36. 36. También sostienen que con su técnica no se pueden producir - como tampoco lo han conseguido con los monos - embriones viables y por lo tanto al no ser viables podrían utilizarse para experimentación aunque hubiera que destruirlos 37ABC.es 28-05-2013 PROBLEMAS ÉTICOS DE LAS EXPERIENCIAS DE MITALIPOV
  37. 37. Por otro lado sustentan que es éticamente correcto realizar investigaciones que puedan aportar luz a problemas biomédicos concretos como puede ser el desarrollo embrionario aunque haya que destruir los embriones pues estiman que si se consiguen resultados clínicos efectivos las dudas éticas desaparecerían Posición claramente utilitarista 38ABC.es 28-05-2013 PROBLEMAS ÉTICOS DE LAS EXPERIENCIAS DE MITALIPOV
  38. 38. ERRORES EN EL TRABAJO DEL GRUPO DE MITALIPOV Tras la publicación del texto online un lector anónimo manifestó que había encontrado cuatro errores importantes en el artículo de Mitalipov y su grupo Los principales errores se referían a las duplicaciones de imágenes, especialmente a la figura 2F que se repite en la figura 6D También se repiten aspectos de las figuras 6D y S5 39Nature News 23-05-2013
  39. 39. Mitalipov reconoce que es cierto pero que tres de ellos eran equivocaciones inocentes que se produjeron al ensamblar el trabajo y la cuarta tampoco supone un problema importante Incluso culpabiliza al primer firmante del trabajo Masahito Tachibana del error 40 ERRORES EN EL TRABAJO DEL GRUPO DE MITALIPOV Nature News 23-05-2013
  40. 40. Estos errores han abierto una amplia discusión ética sobre la evaluación que se hizo del trabajo de Mitalipov pues fue aceptado para publicar tres días después de haber sido enviado y se publicó 12 días después Todo ello claramente indica que no hubo tiempo de realizar una evaluación profunda del trabajo sino que la propia revista Cell se vio posiblemente influida por lo que ellos consideraban un trabajo de primerísimo nivel y lo aceptaron y publicaron sin una adecuada revisión 41 ERRORES EN EL TRABAJO DEL GRUPO DE MITALIPOV
  41. 41. REFLEXIÓN ÉTICA SOBRE LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA 42
  42. 42. REFLEXIÓN ÉTICA SOBRE LA CLONACIÓN HUMANA En primer lugar habría que valorar independientemente la eticidad de la clonación reproductiva de la llamada clonación terapéutica Nos referiremos en primer lugar a la clonación reproductiva 43
  43. 43. REFLEXIÓN ETICA SOBRE LA CLONACION REPRODUCTIVA Si se parte del hecho real de que la clonación reproductiva está legalmente prohibida en todos los países del mundo se podría pensar que difícilmente se pueden encontrar razones éticas para justificarla Pero sin embargo en el ámbito bioético hay planteado un vivo debate sobre la eticidad de la clonación reproductiva humana 44
  44. 44. mismo A favor: El derecho a la libertad reproductiva de las personas En contra: El derecho del niño clonado a ser él mismo, a que su identidad personal no venga predeterminada Bioethics 24; 71-77, 2010 PRINCIPALES ARGUMENTOS QUE SE VALORAN AL CONSIDERAR LA ETICIDAD DE LA CLONACION REPRODUCTIVA HUMANA 45
  45. 45. ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA 46
  46. 46. La clonación reproductiva va en contra el derecho que todas la personas tienen a su propia individualidad (self- determination) 47 Feinberg J 1980. The child’s right to an open future. In Whose child? Children’s rights, parental authority and state power. W Aiken &LA Follette, eds. Totawa, NJ: Rowman & Littlefield:124-153. ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA
  47. 47. ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA También porque conculca lo que Hans Jonas ha denominado derecho a la ignorancia al considerar que al producir un niño con un genoma determinado se le priva del derecho a ignorar como evolucionará en su futuro Se le conculca el derecho a la ignorancia Jonas H. Philosophical essays: from ancient creed to technological man. Englewood cliffs, NJ. Prentice Hall. 1974 La clonación humana conculca el derecho a la ignorancia 48
  48. 48. Sin embargo, un argumento contrario a lo propuesto por Jonas en 1974 es que cada día existen más datos para saber que un individuo no se puede identificar exclusivamente con su genoma, sino que su personalidad fenotípica viene determinada también por mecanismos epigenéticos derivados de la relación de su genoma con el medio ambiente 49 ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA La clonación humana conculca el derecho a la ignorancia
  49. 49. Otros consideran que la producción de un niño es un «bien lujurioso» ya que no responde a una necesidad real de la sociedad 50 Birnbacher Reproductive Biomedicine Online 10; 50-55, 2005 ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA
  50. 50. Un problema ético adicional de la clonación reproductiva humana es el gran numero de ovocitos que se necesitan Su obtención puede atentar contra la dignidad de la mujer, no solamente por instrumentalizarla, sino porque la hiperestimulación ovárica necesaria para la obtención de los ovocitos conlleva graves efectos negativos para su salud como pueden ser fallo renal, infertilidad, e incluso en ocasiones la muerte Reproductive Biomedicine Online 15; 127-133, 2007 51 ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA
  51. 51. ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA También parece contrario a la eticidad de la clonación el que el niño producido pueda sufrir problemas psicológicos al desarrollarse Igualmente porque se pierden embriones humanos 52
  52. 52. Pero sin duda, el principal argumento que excluye definitivamente la licitud ética de la clonación reproductiva humana es que se cosifica al ser humano, se le instrumentaliza, lo que va en contra de la dignidad que por su naturaleza intrínsecamente posee 53 ARGUMENTOS CONTRARIOS A LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA
  53. 53. ARGUMENTOS A FAVOR 54
  54. 54. ARGUMENTOS A FAVOR DE LA CLONACIÓN HUMANA Algunos expertos defienden la clonación reproductiva como consecuencia de la libertad reproductiva de los individuos, expresión concreta de la libertad individual y del ejercicio de su propia autonomía personal Dworkin R Life’s Dominion. New York, NY. Knopf AA 1993 55
  55. 55. Por ello concluyen que en ausencia de otros impedimentos morales relevantes la clonación reproductiva es éticamente admisible Brock DW. 2003. Cloning human beings: An assessment of the ethical issues pro and con. In contemporary issues in biomedical ethics, p.594 Harris J. 2005. The poverty of objections to human reproductive cloning. In contemporary debates in applied ethics, p.358 ARGUMENTOS A FAVOR DE LA CLONACIÓN HUMANA 56
  56. 56. Otros estiman que la valoración ética de la clonación reproductiva humana podría ser positiva si al mejorar la técnica ésta pudiera constituir alguna alternativa a las actuales técnicas de procreación asistida 57 ARGUMENTOS A FAVOR DE LA CLONACIÓN HUMANA Reproductive BioMedicine Online 14; 125-129, 2006 Reproductive BioMedicine Online 10; 45-59, 2005
  57. 57. Algunos autores defienden que al valorar la eticidad de la clonación reproductiva humana hay que armonizar el derecho a la libertad reproductiva de los individuos y el derecho del niño producido a ser el mismo ARMONIZAR LOS ARGUMENTOS A FAVOR Y EN CONTRA Havstad Bioethics 24, 71-77, 2010 58
  58. 58. RESUMEN SOBRE LA ETICIDAD DE LA CLONACIÓN TERAPEUTICA Nos parece que ésta no es éticamente admisible porque: ● Va en contra de la dignidad del individuo humano creado ● Atenta a la individualidad personal al crear copias génicas ● Es contraria al derecho a la ignorancia del niño producido ● Porque puede tener efectos secundarios negativos en el niño producido ●También porque va en contra de la dignidad de la mujer donante de ovocitos ● Por el número de embriones humanos que se pierden dada la baja eficiencia de la técnica 59 PERO FUNDAMENTALMENTE POR LA INSTRUMENTALIZACION DEL SER HUMANO CREADO
  59. 59. VALORACIÓN ÉTICA DE LA CLONACIÓN TERAPÉUTICA 60
  60. 60. • Porque instrumentaliza al embrión producido, lo cosifica, al crear un embrión humano para fines distintos a su propio bien • Por la ineludible destrucción de embriones humanos que la técnica conlleva 61 VALORACIÓN ÉTICA DE LA CLONACIÓN TERAPÉUTICA Razones en contra
  61. 61. Porque a partir del embrión humano producido se pueden obtener líneas celulares que pueden ser utilizadas para fines experimentales y clínicos lo que presupone utilizar un criterio bioético utilitarista 62 VALORACIÓN ÉTICA DE LA CLONACIÓN TERAPÉUTICA Razones a favor
  62. 62. Consecuentemente nosotros opinamos que la clonación reproductiva humana es incompatible con la dignidad del niño producido 63 NUESTRA OPINIÓN SOBRE LA ETICIDAD DE LA CLONACIÓN REPRODUCTIVA HUMANA
  63. 63. 64 HIBRIDACIÓN
  64. 64. 65 HIBRIDACIÓN HOMBRE ANIMAL JUSTIFICACIÓN Sustituir los óvulos humanos en el proceso de clonación
  65. 65. 66 HIBRIDACIÓN HOMBRE-ANIMAL TIPOS •Embriones humanos o animales transgénicos a los que se les ha trasferido algún gen animal Transferir el núcleo de una célula humana adulta a un óvulo animal enucleado El 98% del material genético es humano Algunos lo llaman cíbrido HIBRIDACIÓN Fertilización de un óvulo humano con esperma animal o viceversa. Son verdaderos híbridos Quimera producida a partir de una célula procedente de un embrión animal que se transfiere a un embrión humano
  66. 66. 67 CÍBRIDOS DE HOMBRE Y ANIMAL Óvulo de vaca Célula adultaÓvulo ennucleado Núcleo célula adulta Blastocisto Cíbrido Células madre híbridas Masa granulosa interna
  67. 67. 68 HIBRIDACIÓN ¿Podríamos llegar a ser así?
  68. 68. 69 ¿ES POSIBLE LA PRODUCCIÓN DE CÍBRIDOS? Experiencias recientes parecen demostrar que los factores de activación del genoma existentes en el ovocito de los animales no son capaces de activar el genoma humano Si esto se confirmara no parece que fuera posible la producción de cíbridos entre humano y animal
  69. 69. Robert Lanza de la Advanced Cell Technology ha demostrado que los híbridos entre humano y vaca o entre humano y ratón no se desarrollan más allá de embriones de 16 células 70 ¿ES POSIBLE LA PRODUCCIÓN DE CÍBRIDOS? Cloning Stem Cells DOI:10.1089/clo.2009.0004;2009
  70. 70. 71 HIBRIDACIÓN HOMBRE-ANIMAL El uso eventual de células troncales extraídas de cíbridos podría implicar riesgos aun desconocidos para la persona que las recibe por la presencia de material genético animal procedente de sus mitocondrias Exponer conscientemente a un ser humano a este riesgo es éticamente inaceptable RIESGOS del uso de cibridos
  71. 71. 72 CÉLULAS MADRE
  72. 72. 73 ¿QUE SON LAS CÉLULAS MADRE? Las células madre, también denominadas células troncales, estaminales o en inglés células stem “son células que tienen la capacidad, no solamente de poder cultivarse y reproducirse a si mismas, sino también de poder producir células adultas de diferente progenie, es decir de diferentes tejidos” I.L. Weissman. New England Journal of Medicine 346; 1576-1583, 2002
  73. 73. 74 TIPOS DE CÉLULAS MADRE Pueden ser: Totipotentes Pluripotentes Multipotentes Unipotentes Pueden dar lugar a Capaces de formar células de todos los linajes del organismo y también un individuo de su especie completo Capaces de formar células de todos los linajes del cuerpo, son las denominadas células madre embrionarias. Son las células madre adultas capaces de formar distintos tipos de células de un mismo linaje, como las células madre hematopoyéticas Son células madre adultas que producen células de un solo linaje, como las células madre germinales, entre ellas las espermatogonias que generan el esperma Células Porsupotencialidad Células madre embrionarias Células madre de tejidos adultos Por su origen Textos de: R. Jaenisch y R. Young. Cell 132; 567-582, 2008
  74. 74. 75 CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
  75. 75. 76 De embriones: Sobrantes de fecundación in vitro Producidos por transferencia nuclear somática (clonación) Generados por partenogénesis a partir de ovocitos animales o humanos ¿DE DÓNDE SE PUEDEN OBTENER LAS CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS?
  76. 76. 77 FUNDAMENTO DE LA POLÉMICA ÉTICA Porque para obtenerlas hay que destruir ineludiblemente un embrión humano
  77. 77. 78 // cigoto embriones de: 2 células 3 células 4 células ser humano adulto blastocisto DESARROLLO EMBRIONARIO
  78. 78. 79 ¿POR QUÉ LA UTILIZACIÓN DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS SUSCITA UNA POLÉMICA SOCIAL TAN VIVA? Porque su uso puede ser importante para diversos estudios biomédicos, especialmente para el mejor conocimiento de las primeras etapas del desarrollo del embrión humano Por sus hipotéticas aplicaciones terapéuticas de cara a la medicina regenerativa y reparadora Por los importantes problemas éticos que su utilización conlleva Incluso, por la posibilidad de rentabilizar económicamente su uso
  79. 79. EXPERIENCIASEXPERIENCIAS PRECLÍNICAS CON CÉLULASPRECLÍNICAS CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIASMADRE EMBRIONARIAS 80
  80. 80. 81 EXPERIENCIAS PRECLÍNICAS CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS HUMANAS En 2007 se demostró por primera vez que cardiomiocitos generados a partir de células madre embrionarias humanas podían mejorar la función cardiaca de corazones de rata infartados M.A. Laflamme y col. Nature Biotechnology 25; 1015 – 1024, 2007
  81. 81. 82 En 2008 se comprobó que a partir de células madre embrionarias se podían obtener células de músculo esquelético y que cuando éstas se transferían a ratones con distrofia muscular se lograba mejorar la función muscular sin que se produjeran teratomas Estas experiencias sugerían la posibilidad de aplicarlas en pacientes con distrofia muscular, particularmente en la distrofia muscular de Duchenne EXPERIENCIAS PRECLÍNICAS CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS HUMANAS R Darabi y col. Nature Medicine 14; 134-143, 2008
  82. 82. 83 ENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRE
  83. 83. ENSAYOS CLÍNICOS CONENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRECÉLULAS MADRE • 110.468110.468 ensayosensayos • 174 países174 países • 3.6013.601 ensayos con células adultasensayos con células adultas • 11 ensayos con células11 ensayos con células embrionarias humanasembrionarias humanas Acceso 6 octubre 2011 84
  84. 84. 11 ENSAYOS11 ENSAYOS Ensayo 1 (Recruiting)Ensayo 1 (Recruiting) Safety and Tolerability of Sub-retinal Transplantation of hESC Derived RPE (MA09hRPE) Cells in PaSafety and Tolerability of Sub-retinal Transplantation of hESC Derived RPE (MA09hRPE) Cells in Pa Condition:Condition: Dry Age Related Macular DegenerationDry Age Related Macular Degeneration Intervention: Biological: MA09-Intervention: Biological: MA09- hRPE Cellular TherapyhRPE Cellular Therapy Ensayo 2 (Recruiting)Ensayo 2 (Recruiting) The Derivation of Human Embryonic Stem Cell Lines From PGD EmbryosThe Derivation of Human Embryonic Stem Cell Lines From PGD Embryos Condition: InfertilityCondition: Infertility Ensayo 3 (Recruiting)Ensayo 3 (Recruiting) Derivation of New Human Embryonic Stem Cell Lines Lines for Clinical UseDerivation of New Human Embryonic Stem Cell Lines Lines for Clinical Use Condition: InfertilityCondition: Infertility Ensayo 4 (Recruiting)Ensayo 4 (Recruiting) Sub-retinal Transplantation of hESC Derived RPE(MA09-hRPE)Cells in Patients With Stargardt's MaSub-retinal Transplantation of hESC Derived RPE(MA09-hRPE)Cells in Patients With Stargardt's Ma Condition: Stargardt's Macular DystrophyI ntervention: Biological: MA09-hRPE Cellular therapyCondition: Stargardt's Macular DystrophyI ntervention: Biological: MA09-hRPE Cellular therapy Ensayo 5 (Not yet recruiting)Ensayo 5 (Not yet recruiting) Derivation of New Human Embryonic Stem Cell Lines: Identification of Instructive Factors for GermDerivation of New Human Embryonic Stem Cell Lines: Identification of Instructive Factors for Germ Condition: Normal Healthy EmbryosCondition: Normal Healthy Embryos Ensayo 6 (Active, not recruiting)Ensayo 6 (Active, not recruiting) Development of iPS From Donated Somatic Cells of Patients With Neurological DiseasesDevelopment of iPS From Donated Somatic Cells of Patients With Neurological Diseases Condition: Neurodegenerative DisordersCondition: Neurodegenerative Disorders 85
  85. 85. Ensayo 7 (Recruiting)Ensayo 7 (Recruiting) The Transendocardial Autologous Cells (hMSC or hBMC) in Ischemic Heart Failure TriThe Transendocardial Autologous Cells (hMSC or hBMC) in Ischemic Heart Failure Tria Conditions: SConditions: Stem Cell Transplantation; Ventricular Dysfunction, Lefttem Cell Transplantation; Ventricular Dysfunction, Left Interventions:Interventions: Biological: Autologous human mesenchymal cells (hMSCs);Biological: Autologous human mesenchymal cells (hMSCs); Biological: Autologous human bone marrow cells (hBMCs);Biological: Autologous human bone marrow cells (hBMCs); Biological: PlaceboBiological: Placebo Ensayo 8 (Recruiting)Ensayo 8 (Recruiting) The Percutaneous Stem Cell Injection Delivery Effects on Neomyogenesis Pilot StudyThe Percutaneous Stem Cell Injection Delivery Effects on Neomyogenesis Pilot Study Condition: Stem Cell Transplantation Interventions: Biological: Auto-hMSCs;Condition: Stem Cell Transplantation Interventions: Biological: Auto-hMSCs; Biological: Allo-hMSCsBiological: Allo-hMSCs Ensayo 9 (Recruiting)Ensayo 9 (Recruiting) Stem Cell Educator Therapy in Type 1 DiabetesStem Cell Educator Therapy in Type 1 Diabetes Condition:Condition: Type 1 Diabetes Intervention: Device: Stem Cell EducatorType 1 Diabetes Intervention: Device: Stem Cell Educator Ensayo 10(Recruiting)Ensayo 10(Recruiting) Evaluation of Circulating Levels of Adult Stem Cells in the Peripheral Blood of PatientsEvaluation of Circulating Levels of Adult Stem Cells in the Peripheral Blood of Patients Condition: Heart FailureCondition: Heart Failure Ensayo 11(Recruiting)Ensayo 11(Recruiting) Stem Cell Educator Therapy in Type 2 DiabetesStem Cell Educator Therapy in Type 2 Diabetes Condition:Condition: Type 2 Diabetes Intervention: Device: Stem Cell EducatorType 2 Diabetes Intervention: Device: Stem Cell Educator 11 ENSAYOS11 ENSAYOS
  86. 86. 1 Julio 2002 Derivación de nuevas líneas de células madre embrionarias para uso clínico Hadassah Medical Organization En desarrollo Células madre embrionarias Obtención de líneas celulares a partir de embriones humanos No 2 Abril 2004 Obtención de células madre de embriones humanos Hadassah Medical Organization En desarrollo Células madre embrionarias Obtención de líneas celulares a partir de embriones humanos No 3 Agosto 2008 Uso de células madre adultas en el infarto de miocardio University of Miami En desarrollo Células madre adultas autólogas Reparar el miocardio lesionado No 4 Abril 2009 Obtención de células iPS de pacientes con enfermedades neurológicas Hadassah Medical Organization En desarrollo células iPS Derivar células iPS de pacientes con enfermedades neurofísicas No 5 Diciembre 2009 Evaluación del número de células madre adultas circulantes en pacientes cardiacos Monash University Reclutando pacientes Células madre adultas Evaluar los niveles circulantes de células madre adultas en pacientes cardíacos No Ensayo nº Fecha de inicio Titulo del ensayo Institucion Situacion en la que se encuentra Tipo de células utilizado Objetivo del ensayo ¿Es un ensayo realizado con celulas madre embrionarias y fin terapeuticos?
  87. 87. 6 Marzo 2010 Evaluación del efecto de células madre adultas en la miogénesis National Heart, Lung and Blood Institute Reclutando pacientes Células progenitoras Valorar el efecto miogénico de células madre adultas No 7 Octubre 2010 Derivación de nuevas líneas de células madre embrionarias Soroka University Medical Center Todavía no iniciado Células madre embrionarias Estudiar los factores que contribuyen a su desarrollo No 8 Septiembre 2010 Valoración de las células madre adultas en la diabetes tipo I University of Illinois Reclutando pacientes Sangre de cordón umbilical Valoración del efecto en pacientes con diabetes tipo I No 9 Abril 2011 Evaluación de la seguridad y tolerabilidad del uso de células madre embrionarias en pacientes con degeneración macular Advanced Cell Technology Reclutando pacientes Células madre embrionarias Valorar la seguridad y la tolerabilidad Sí 10 Abril 2011 Valorar el efecto de células madre embrionarias en la enfermedad de Statgadt Advanced Cell Technology Reclutando pacientes Células madre embrionarias Tratamiento de la enfermedad de Statgardt Sí 11 Julio 2011 Valoración de las células madre adultas en la diabetes tipo I University of Illinois Reclutado pacientes Sangre de cordón umbilical Valoración del efecto en pacientes con diabetes tipo I No
  88. 88. La revisión de Clinical Trials.gov solamente incluye dos ensayos con células madre embrionarias humanas con fin directamente terapéutico Por otro lado no incluye otros dos ensayos clínicos realizados con células madre embrionarias humanas actualmente en desarrollo, como se evalúa posteriormente Por lo tanto dicha revisión parece errónea e incompleta 89 ENSAYOS CLÍNICOS CONENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRECÉLULAS MADRE
  89. 89. ÚLTIMOS ENSAYOS CLÍNICOS REALIZADOS CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS 90
  90. 90. 91 ENSAYOS CLÍNICOS PROPUESTOS PARA SU APROBACIÓN POR LA FDA NORTEAMERICANA La compañía Geron propuso realizar un ensayo clínico con células madre embrionarias para el tratamiento de lesiones de la médula espinal También Novocell propuso generar células productoras de insulina a partir de células madre embrionarias Igualmente Mytogen quería desarrollar células epiteliales pigmentadas de retina para tratar a pacientes con degeneración macular Nature Biotechnology 26, 598-599, 2008
  91. 91. 92 LA FDA DENIEGA LA AUTORIZACIÓN PARA REALIZAR ESTAS EXPERIENCIAS Las tres propuestas fueron denegadas por la FDA norteamericana, objetando que antes de pasar a realizar en humanos los ensayos clínicos anteriormente referidos había que cumplimentar rigurosos controles de seguridad y llevar a cabo las pertinentes experiencias en animales que a su juicio no se habían realizado. Aunque Geron había presentado un informe previo de 21.000 páginas Nature Biotechnology 26, 598-599, 2008 Nature 479; 272-273, 2011
  92. 92. 93 ENSAYO CLÍNICO PROPUESTO POR GERON Sin embargo el 23 de enero de 2009 la propia FDA a propuesta de la firma Geron aprobó la realización de un ensayo clínico de fase I con células madre embrionarias dirigido a tratar pacientes con lesión de médula espinal El ensayo debía incluir 11 pacientes En octubre de 2010 se introdujo el primer paciente Geron anunció a mediados de septiembre de este año 2011 que ya se había incluido en el ensayo el cuarto paciente Nature Biotechnology 2009; 27: 213-214 Arlene Weintraub Boston Article 20-07-2011 aweintraub@xconomy.com
  93. 93. Antes del trasplante las células madre embrionarias deberían de diferenciarse a células progenitoras de oligodendrocitos que posteriormente evolucionarían hasta este tipo celular El objetivo de la técnica es tratar de reponer la vaina de mielina de las fibras nerviosas 94 ENSAYO CLÍNICO PROPUESTO POR GERON Procedimiento técnico
  94. 94. La firma Advanced Cell Technology propuso un segundo ensayo clínico utilizando células madre embrionarias para a tratar la distrofia macular de Stargardt una enfermedad progresiva que afecta a los jóvenes y que puede llegar a producir ceguera en la edad adulta y un tercero para tratar la degeneración macular que puede desarrollarse en la edad avanzada ENSAYOS CLÍNICOS PROPUESTOS PORENSAYOS CLÍNICOS PROPUESTOS POR ADVANCED CELL TECHNOLOGYADVANCED CELL TECHNOLOGY Nature.com Posted by Elie Dolgin on September 22, 2011 95
  95. 95. PRIMER ENSAYO CLÍNICO CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS PROPUESTO POR ADVANCED CELL TECHNOLOGY REALIZADO FUERA DE ESTADOS UNIDOS La misma firma Advanced Cell Technology propuso el primer ensayo clínico con células madre embrionarias a realizar fuera de Estados Unidos, en el «Moorfields Eye Hospital» de Londres En él se pretendía así mismo tratar 12 enfermos con distrofia macular de Stargardt Nature.com Spoonful of medicine Posted by Elie Dolgin on September 22, 2011 96
  96. 96. GERON SUSPENDE SU ENSAYO CLÍNICO CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS El 14 de noviembre de 2011 la firma californiana Geron líder mundial en biotecnología anunció que interrumpía su ensayo clínico de fase I dirigido a tratar pacientes con lesión de médula espinal traumática reciente 97 Nature 479; 272-273, 2011
  97. 97. La razón esgrimida por Geron para suprimir el ensayo clínico parecía ser fundamentalmente debida a problemas económicos al no haber encontrado las necesarias fuentes de financiación para su proyecto dado que sus acciones habían caído drásticamente en el último año En los tres primeros trimestres de 2011 había perdido 65 millones de dólares Suspender su ensayo cínico con células madre embrionarias supuso para Geron la pérdida de 66 puestos de trabajo el 38 % de su plantilla 98 GERON SUSPENDE SU ENSAYO CLÍNICO CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Razones por las que ha abandonado su proyecto Nature 479; 272-273, 2011
  98. 98. Sin embargo, la firma californiana juntamente al anuncio de suspensión de su ensayo clínico manifestaba que «aunque el tratamiento parece ser que es seguro no han encontrado ninguna mejoría en la función de la médula espinal de los pacientes tratados» 99 GERON SUSPENDE SU ENSAYO CLÍNICO CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Nature 479; 272-273, 2011
  99. 99. Por lo que ¿no será la dificultad económica debida a no haberse obtenido los resultados terapeúticos que la firma esperaba la causa última de la suspensión del ensayo clínico por ser muy arriesgado seguir invirtiendo en un proyecto científico de tan incierto resultado? 100 GERON SUSPENDE SU ENSAYO CLÍNICO CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
  100. 100. Pero sea de una u otra forma lo cierto es que había sido suspendido el primer ensayo clínico iniciado con células madre embrionarias lo que supone un fuerte contratiempo para este tipo de experiencias Pero además dado que para desarrollar este tipo de ensayos hay que destruir embriones humanos desde un punto de vista ético nos parece una noticia muy positiva 101 GERON SUSPENDE SU ENSAYO CLÍNICO CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Consecuencias éticas
  101. 101. 102102 El escaso número de experiencias clínicas con células madre embrionarias posiblemente se haya debido a la ineficiencia del proceso de clonación, la falta de conocimiento de los mecanismos que regulan estos procesos, la necesidad de mantener terapia inmunosupresiva durante toda la vida, el riesgo de inducir el desarrollo de teratomas y finalmente por las dificultades éticas que su uso conlleva DIFICULTADES TÉCNICAS QUE PUEDE TENER EL USO DE LAS CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
  102. 102. 103 PRIMERAS EXPERIENCIAS CLÍNICAS CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Con respecto a la producción deCon respecto a la producción de teratomas importantes investigadoresteratomas importantes investigadores como James Thomson y Johncomo James Thomson y John Gearhart, creen que “existe una granGearhart, creen que “existe una gran preocupación entre muchos depreocupación entre muchos de nosotros ante la posibilidad de quenosotros ante la posibilidad de que algunos de los pacientes incluidos enalgunos de los pacientes incluidos en el estudio puedan desarrollar tumoresel estudio puedan desarrollar tumores lo que podría ser un auténticolo que podría ser un auténtico desastre”desastre” Nature Biotechnology 2009; 27: 213-214 DIFICULTADES TÉCNICAS QUE PUEDE TENER EL USO DE LAS CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
  103. 103. 104 PRIMERAS EXPERIENCIAS CLÍNICAS CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS En este sentido en febrero de 2009 unEn este sentido en febrero de 2009 un niño israelí que padecía una ataxianiño israelí que padecía una ataxia telangiectasia y que había recibidotelangiectasia y que había recibido varios trasplantes de células madrevarios trasplantes de células madre neurales fetales desarrolló teratomasneurales fetales desarrolló teratomas en el cerebro y medula espinal cuatroen el cerebro y medula espinal cuatro años después de iniciado elaños después de iniciado el tratamientotratamiento PLoS Med 6; e1000029
  104. 104. Clinical trials 105 ENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRE • 144.360 ensayos • 185 países • 4.451 ensayos con células adultas • 15 ensayos con células embrionarias humanas Acceso 28 octubre 2013
  105. 105. 106 Ensayo 1Ensayo 1 (Not yet recruiting)(Not yet recruiting) Not yet recruiting A Study Of Implantation Of Human Embryonic Stem Cell Derived Retinal Pigment Epithelium In Subjects With Acute Wet Age Related Macular Degeneration And Recent Rapid Vision Decline Condition: Age Related Macular Degeneration. Intervention: Biological: PF-05206388 Ensayo 2Ensayo 2 (Recruiting)(Recruiting) A Phase I/IIa, Open-Label, Single-Center, Prospective Study to Determine the Safety and Tolerability of Sub-retinal Transplantation of Human Embryonic Stem Cell Derived Retinal Pigmented Epithelial(MA09-hRPE) Cells in Patients With Advanced Dry Age-related Macular Degeneration(AMD) Condition: Dry Age Related Macular Degeneration Intervention: Biological: MA09-hRPE Ensayo 3 (Ensayo 3 (Recruiting)Recruiting) Safety and Tolerability of Sub-retinal Transplantation of Human Embryonic Stem Cell Derived Retinal Pigmented Epithelial (hESC-RPE) Cells in Patients With Stargardt's Macular Dystrophy (SMD) Conditions: Stargardt's Macular Dystrophy; Fundus Flavimaculatus; Juvenile Macular Dystrophy. Intervention: Biological: Biological: MA09-hRPE Cellular therapy Ensayo 4 (Recruiting)Ensayo 4 (Recruiting) The Derivation of Human Embryonic Stem Cell Lines From PGD Embryos Condition: Infertility. Intervention: EnsayoEnsayo 5 (Recruiting)5 (Recruiting) Safety and Tolerability of Sub-retinal Transplantation of hESC Derived RPE (MA09-hRPE) Cells in Patients With Advanced Dry Age Related Macular Degeneration Condition: Dry Age Related Macular Degeneration Intervention: Biological: MA09-hRPE Cellular Therapy EnsayoEnsayo 6 (Recruiting)6 (Recruiting) Derivation of New Human Embryonic Stem Cell Lines Lines for Clinical Use. Condition: Infertility. Intervention: Ensayo 7 (Recruiting)Ensayo 7 (Recruiting) Sub-retinal Transplantation of hESC Derived RPE(MA09-hRPE)Cells in Patients With Stargardt's Macular Dystrophy Condition: Stargardt's Macular Dystrophy. Intervention: Biological: MA09-hRPE Cellular therapy Ensayo 8 (Recruiting)Ensayo 8 (Recruiting) Safety and Tolerability of MA09-hRPE Cells in Patients With Stargardt's Macular Dystrophy(SMD) Condition: Stargardt's Macular Dystrophy. Intervention: Biological: MA09-hRPE ENSAYOS
  106. 106. Ensayo 9 (Unknown †)Ensayo 9 (Unknown †) Derivation of New Human Embryonic Stem Cell Lines: Identification of Instructive Factors for Germ Cells Development Condition: Normal Healthy Embryos. Intervention: Ensayo 10 (Active, not recruiting)Ensayo 10 (Active, not recruiting) Development of iPS From Donated Somatic Cells of Patients With Neurological Diseases Condition: Neurodegenerative Disorders. Intervention: Ensayo 11Ensayo 11 (Completed)(Completed) The Transendocardial Autologous Cells (hMSC or hBMC) in Ischemic Heart Failure Trial (TAC-HFT) Conditions: Stem Cell Transplantation; Ventricular Dysfunction, Left Interventions: Biological: Autologous human mesenchymal cells (hMSCs); Biological: Autologous human bone marrow cells (hBMCs); Biological: Placebo Ensayo 12 (Terminated)Ensayo 12 (Terminated) Skin and Blood Research Samples From Healthy Volunteers and Patients With Hematologic Diseases Condition: Anemia, Sickle Cell Interventions: Procedure: Skin biopsy; Procedure: Blood draw & sample Ensayo 13 (Completed)Ensayo 13 (Completed) The Percutaneous Stem Cell Injection Delivery Effects on Neomyogenesis Pilot Study (The POSEIDON-Pilot Study) Condition: Stem Cell Transplantation Interventions: Biological: Auto-hMSCs; Biological: Allo-hMSCs Ensayo 14 (Recruiting)Ensayo 14 (Recruiting) Stem Cell Educator Therapy in Type 1 Diabetes Condition:Type 1 Diabetes. Intervention: Device: Stem Cell Educator Ensayo 15 (Active, not recruiting)Ensayo 15 (Active, not recruiting) Evaluation of Circulating Levels of Adult Stem Cells in the Peripheral Blood of Patients With Acute Decompensated Heart Failure and Following Stabilization, in Comparison With Healthy Volunteers Condition: Heart Failure. Intervention: 107 ENSAYOS
  107. 107. ENSAYOS NO DIRECTAMENTE REALIZADOS CON CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Y FINES CLÍNICOS 4. Uso de células madre embrionarias para derivar líneas celulares 6. Uso de células madre embrionarias para derivar líneas celulares 9. Uso de células madre embrionarias para derivar líneas celulares 10. Obtención de células iPS 12. Obtención de células iPS a partir de piel 13. uso de células mesenquimales autólogas 14. Uso de células madre de cordón umbilical 15. Evaluar niveles circulantes de células madre adultas 108 El número corresponde a que el ensayo tienen en la lista general de Clinicaltrials.org de noviembre de 2013
  108. 108. ENSAYOS CON CELULAS MADRE EMBRIONARIAS CON FINES CLINICOS DE LOS QUE NO EXISTEN TODAVIA DATOS PARA EVALUAR RESULTADOS 1. Dirigido a tratar la degeneración macular relacionada con la edad. Aun no se ha iniciado el reclutamiento de enfermos 2. Dirigido a tratar la degeneración macular relacionada con la edad. Objetivo: valorar seguridad y tolerancia. Se estima que los primeros datos se obtendrán en febrero de 2016 3. Trasplante de epitelio pigmentado de retina derivado de células madre embrionarias para tratar pacientes con la enfermedad de Stargardt. Valorar seguridad y tolerabilidad. Se estima que los primeros datos pueden obtenerse en enero de 2014 109 El número corresponde al que el ensayo tiene en la lista general de Clinicaltrials.org de noviembre de 2013
  109. 109. ENSAYOS CON CELULAS MADRE EMBRIONARIAS CON FINES CLINICOS DE LOS QUE YA HAY UNA PUBLICACIÓN 1. Trasplante de epitelio pigmentado de retina obtenido de células madre embrionarias 2.Las células madre embrionarias humanas se obtuvieron a partir de células de epitelio de retina 3. Primer ensayo clínico del que existen resultados preliminares 4. El objetivo del ensayo es valorar la seguridad y tolerabilidad 5. Se ha evaluado en dos pacientes, uno de 50 años con distrofia macular de Stargtardt y otro de 70 años con degeneración macular asociada a la edad 6. La terapia no presento ningún problema secundario 7. Tras cuatro meses de evaluación los pacientes habían mejorado algo su visión 110 Objetivo tratamiento de la enfermedad de Stargardt y de la degeneración macular asociada a la edad The Lancet DOI:10.1016/S0140/6736(12)60028/2
  110. 110. EXISTENCIA DE CÉLULAS SIMILARES A LAS EMBRIONARIAS HUMANAS EN TEJIDOS ADULTOS 111
  111. 111. EXISTENCIA DE CÉLULAS SIMILARES A LAS EMBRIONARIAS HUMANAS EN TEJIDOS ADULTOS Recientemente se han encontrado células madre similares a las embrionarias humanas en el líquido amniótico y en el cordón umbilical, pero nunca se habían detectado en un tejido adulto Ahora se acaba de describir la existencia de células madre similares a las embrionarias en la leche materna 112 New Scientist 2839; 14, 2011
  112. 112. CELULAS MADRE SIMILARES A LAS EMBRIONARIAS EN LA LECHE MATERNA Aproximadamente el 2% de las células existentes en la leche materna son células madre Cultivando estas células se ha comprobado que pueden convertirse en células óseas, adipocitos, pancreáticas y neuronales Además estas células expresan la mayoría de los marcadores de las células madre embrionarias 113 New Scientist 2839; 14, 2011
  113. 113. Las células madre de la leche materna podrían tener un gran potencial terapéutico dentro de la medicina regenerativa al poder teóricamente ser aplicadas para la propia mujer si ésta las requiriera en el futuro por alguna enfermedad degenerativa 114 New Scientist 2839; 14, 2011 CELULAS MADRE SIMILARES A LAS EMBRIONARIAS EN LA LECHE MATERNA
  114. 114. El descubrimiento de las células madre embrionarias en la leche materna plantea la pregunta sobre si éstas podrán jugar algún papel en el desarrollo de los niños amamantados habiéndose sugerido que podrían contribuir a la regeneración de tejidos, a su desarrollo o incluso a combatir alguna enfermedad degenerativa concreta 115 New Scientist 2839; 14, 2011 CELULAS MADRE SIMILARES A LAS EMBRIONARIAS EN LA LECHE MATERNA
  115. 115. 116 CÉLULAS MADRE DE TEJIDOS ADULTOS
  116. 116. 117 ¿DE DONDE SE OBTIENEN LAS CÉLULAS MADRE DE TEJIDOS ADULTOS? Diferentes tejidos adultos Cordón umbilical Placenta Fetos abortados Teratocarcinomas o carcinomas embrionarios, especialmente de tumores testiculares
  117. 117. 118 Fusionándose con las células del órgano lesionado Diferenciándose a células específicas de ese órgano Favoreciendo la vasculogénesis a partir de células progenitoras endoteliales contenidas en el material celular o de células mononucleares de la médula ósea Ejerciendo acciones paracrinas por liberación de factores de crecimiento, proteínas angiogénicas, factores tróficos o factores moduladores del sistema inmunológico Remodelando físicamente la arquitectura tridimensional del órgano afectado MECANISMOS POR LOS CUALES EJERCEN SU FUNCIÓN LAS CÉLULAS MADRE ADULTAS Estos mecanismos in vivo no parecen relevantes
  118. 118. 119 EXPERIENCIAS CLÍNICAS CON CÉLULAS MADRE ADULTAS
  119. 119. 120 EXPECTATIVAS CLÍNICAS DERIVADAS DEL USO DE CÉLULAS MADRE DE TEJIDOS ADULTOS “Seguramente no hay un precedente así en la ciencia actual” J. Martin. The Lancet 365; 2070-2071, 2005
  120. 120. 121 En 1992 se publicaron las primeras experiencias demostrando que las células madre de tejidos adultos se podían diferenciar en células de su mismo tejido comprobándose además que mostraban más plasticidad de lo que hasta ese momento se creía Proc Natl Acad Sci 89; 850, 1992 Science 255; 1717, 1992 CÉLULAS MADRE ADULTAS BREVE RESUMEN HISTÓRICO
  121. 121. 122 En 1997 se confirmó su plasticidad y se demostró que podían transformarse en células multipotentes Proc Natl Acad Sci 94; 4080, 1997 CÉLULAS MADRE ADULTAS BREVE RESUMEN HISTÓRICO
  122. 122. 123 En 2001 se pudo comprobar que las células madre mesenquimales de médula ósea se podían transformar en células de corazón, hueso, cartílago, grasa y endotelio Reyes y col Blood 98; 2615, 2001 CÉLULAS MADRE ADULTAS BREVE RESUMEN HISTÓRICO
  123. 123. 124 Al año siguiente se comprobó por primera vez que las células cardiacas lesionadas podían regenerarse así mismas Hasta esa fecha se creía que esto solamente podían hacerlo las células madre de médula ósea hígado o intestino N Engl J Med 346; 5, 2002 CÉLULAS MADRE ADULTAS BREVE RESUMEN HISTÓRICO
  124. 124. USO CLÍNICO DE LAS CÉLULAS MADRE ADULTAS 125 Todo lo anterior sugirió que las células madre de tejido adulto podrían ser utilizadas en la medicina regenerativa y reparadora
  125. 125. 126 ENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRE ADULTAS
  126. 126. 127 ENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRE ADULTAS APROBADOS POR LA FDA En enero de 2007 ya había ensayos clínicos aprobados por la Food and Drug Administration norteamericana utilizando células madre de tejidos adultos De ellos, más de 250 en infarto de miocardio, 24 en linfoma de tipo no-Hodgkin y 5 en tumores testiculares A. D. Prentice y G. Tarne Science 315; 328,2007 ENSAYOS CLÍNICOS REALIZADOS 1238
  127. 127. ENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRE En octubre de 2013 hay en desarrollo 144.360 ensayos clínicos en 185 países 4.451 con células madre adultas 15 con células madre embrionarias humanas Clinical Triasl.gov. Acceso 28 octubre 2013
  128. 128. TERAPIA CELULAR DE LA ENFERMEDAD CORONARIA 129
  129. 129. TERAPIA CELULAR EN LA ENFERMEDAD CORONARIA Aunque la terapia celular en pacientes con infarto de miocardio se inició hace más de una década no se ha desarrollado con amplitud hasta estos últimos años 130 Nat Med 4; 929-933, 1998
  130. 130. Infarto agudo de miocardio Fallo isquémico cardiaco Enfermedad isquémica miocárdica crónica 131 TERAPIA CELULAR EN LA ENFERMEDAD CORONARIA PRINCIPALES PATOLOGÍAS TRATADAS
  131. 131. 132 APLICACIONES CLÍNICAS DE LAS CÉLULAS MADRE ADULTAS En un artículo publicado en febrero de 2008 se revisan los estudios realizados entre enero de 1997 y diciembre de 2007 sobre la utilización de las células madre de tejidos adultos con fines terapéuticos FUENTES: MEDLINE, EMBASE, Science Citatim Index, pagmes web FDA y de INS de Estados Unidos R.K. Burt y col. JAMA 299; 925-936, 2008
  132. 132. ENSAYOS CLÍNICOS CON CÉLULAS MADRE ADULTAS Burt, R. K. et al. JAMA;299,925-936,2008
  133. 133. 134 Burt, R. K. et al. JAMA;299,925-936,2008 Clinical Trials of Stem Cell Therapy for Acute Myocardial Infarction With >=30 Patients
  134. 134. 135 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS CLÍNICOS REALIZADOS EN PACIENTES CON INFARTO DE MIOCARDIO AGUDO MEJORA DE LA FUNCIÓN VENTRICULAR IZQUIERDA Se observa un modesto beneficio de la fracción de eyección ventricular izquierda prácticamente en todos los ensayos En los interensayos es de 8’6 % y en los intraensayos del 2’4 % Burt, R. K. et al. JAMA;299,925-936,2008
  135. 135. 136 ENSAYOS CLÍNICOS EN ENFERMEDAD ISQUÉMICA CORONARIA CRÓNICA VALORACIÓN GLOBAL Aumento de la perfusión regional Mejora de la contractibilidad cardiaca Modesto aumento de la fracción de eyección ventricular izquierda Reducción del dolor anginoso No se producen efectos secundarios negativos Burt, R. K. et al. JAMA;299,925-936,2008 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS CLÍNICOS REALIZADOS EN PACIENTES CON INFARTO DE MIOCARDIO AGUDO
  136. 136. ENSAYOS CLÍNICOS EN DESARROLLO EN LA ENFERMEDAD ISQUÉMICA CORONARIA HASTA 2010 137
  137. 137. TRATAMIENTO DEL INFARTO DE MIOCARDIO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS En 2010 había ya en el mundo más de 1500 pacientes incluidos en ensayos clínicos dirigidos a tratar enfermedades cardiovasculares con células madre adultas 138 Circulation 121; 325-335, 2010
  138. 138. Los resultados hasta ese momento conseguidos seguían siendo modestos aunque no se observaban efectos secundarios negativos 139 TERAPIA CELULAR EN LA ENFERMEDAD CORONARIA Circulation 121; 325-335, 2010 RESUMEN
  139. 139. 140
  140. 140. TRATAMIENTO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL INFARTO DE MIOCARDIO AGUDO Evaluar los ensayos clínicos randomizados dirigidos al tratamiento de infarto agudo de miocardio con células madre adultas tanto autólogas como heterólogas 141 OBJETIVO The Cochrane Library 2012, Issue 2
  141. 141. Se evalúan 33 ensayos clínicos que incorporan 1765 pacientes 142 TRATAMIENTO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL INFARTO DE MIOCARDIO AGUDO The Cochrane Library 2012, Issue 2
  142. 142. Se comprueba una mejora significativa aunque modesta de la fracción de eyección ventricular La mejora se mantiene a los 12 y 61 meses También se reduce el tamaño de la zona infartada 145 TRATAMIENTO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL INFARTO DE MIOCARDIO AGUDO The Cochrane Library 2012, Issue 2
  143. 143. Disminuye el reinfarto y la mortalidad a los 12 meses 146 TRATAMIENTO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL INFARTO DE MIOCARDIO AGUDO The Cochrane Library 2012, Issue 2
  144. 144. A pesar del alto grado de heterogeneidad de los resultados los autores sugieren una moderada mejora de la función global del corazón que se mantiene a largo plazo Sin embargo a causa de que los índices de mortalidad de esa patología son muy bajos se requeriría un mayor numero de pacientes para poder evaluar adecuadamente los efectos clínicos de ese tratamiento 147 TRATAMIENTO CON CÉLULAS MADRE ADULTAS DEL INFARTO DE MIOCARDIO AGUDO CONCLUSIÓN DE LOS AUTORES The Cochrane Library 2012, Issue 2
  145. 145. TRATAMIENTO DE LA ISQUEMIA CARDIACA Hasta junio de 2013 se han utilizado para tratar el miocardio lesionado tras un evento de isquemia cardiaca células madre de músculo esquelético, medula ósea, sangre periférica y más recientemente hasta del propio músculo cardiaco lesionado La terapia se ha mostrado segura pero los resultados han sido variables y el beneficio modesto 148Journal of the American College of Cardiology 61; 2339-2340, 2013
  146. 146. TRATAMIENTO DEL FALLO CARDIACO CON CÉLULAS MADRE El objetivo es valorar la tolerabilidad y seguridad de las células madre mesenquimales tratadas con un coctel de diversos factores en el tratamiento del fallo isquémico cardiaco 149 Estudio C-Cure. Objetivo
  147. 147. ESTUDIO C-CURE No se observan efectos clínicos adversos tras un seguimiento de dos años Se comprueba una mejora de la función cardiaca comparada con un grupo control que ha recibido el tratamiento estándar A los seis meses de tratamiento la fracción de eyección ha mejorado un 7% También mejora el test de caminar durante seis minutos Aunque estos resultados son muy estimulantes se necesitará un número mayor de pacientes para confirmarlos 150 Resultados Journal of the American College of Cardiology 61; 2339-2340, 2013
  148. 148. TERAPIA CELULAR EN EL INFARTO DE MIOCARDIO Los ensayos clínicos ya concluidos y los que todavía están en desarrollo sugieren que la terapia celular en el infarto de miocardio podría empezar a utilizarse en la clínica médica en la próxima década 151 CONCLUSIÓN
  149. 149. TERAPIA CELULAR DE LA ENFERMEDAD ISQUÉMICA ARTERIAL PERIFÉRICA 152
  150. 150. TERAPIA CELULAR DE LA ENFERMEDAD ISQUÉMICA ARTERIAL PERIFÉRICA Restaurar la estructura vascular Restaurar la función Revertir la senectud de las células Favorecer el desarrollo de nuevos vasos 153 OBJETIVOS
  151. 151. En los primeros cuatro estudios piloto no controlados realizados en pacientes con claudicación vascular periférica tras la trasferencia celular se pudo comprobar pequeñas mejorías circulatorias 154 TERAPIA CELULAR DE LA ENFERMEDAD ISQUÉMICA ARTERIAL PERIFÉRICA Vascular Medicine 13; 157-172, 2008 Circ J 70; 1093-1098, 2006 Circulation 109; 1215-1218, 2004 Proc Natl Acad Sci USA 102; 17202-17206, 2005
  152. 152. En 2010 había varios ensayos de fase II dirigidos a evaluar la seguridad y eficacia de la terapia celular en la enfermedad vascular isquémica periférica 155 TERAPIA CELULAR DE LA ENFERMEDAD ISQUÉMICA ARTERIAL PERIFÉRICA Ensayos en desarrollo Circulation 122; 517-526, 2010
  153. 153. La terapia celular en la enfermedad arterial isquémica periférica puede ser potencialmente útil pero queda todavía mucho camino por recorrer antes de poder utilizarla en la clínica médica 156 TERAPIA CELULAR DE LA ENFERMEDAD ISQUÉMICA ARTERIAL PERIFÉRICA CONCLUSIONES Circulation 122; 517-526, 2010
  154. 154. TERAPIA CELULAR EN ENFERMEDADES AUTOINMUNES 157
  155. 155. TERAPIA CELULAR EN ENFERMEDADES AUTOINMUNES La terapia celular en enfermedades autoinmunes se empezó a utilizar hace más de 13 años En 2010 habían sido tratados más de 1000 pacientes de 172 instituciones y 27 países 158 Lancet 349; 254, 1997 Haematologica 95; 284-282, 2010
  156. 156. Esclerosis múltiple Esclerosis sistémica Artritis reumatoide Lupus sistémico eritrematoso Artritis ideopatica juvenil Citopenia autoinmune 159 Enfermedades tratadas TERAPIA CELULAR EN ENFERMEDADES AUTOINMUNES Hematologica 95; 185-188, 2010
  157. 157. La supervivencia libre de recaídas a los cinco años de tratamiento ha sido del 85 % y la progresión libre de mejorías estables de enfermedad en el 43% La mortalidad asociada al tratamiento no excede el 5% y aun es menor cuando la terapia se aplica en centros especializados 160 RESULTADOS GLOBALES TERAPIA CELULAR EN ENFERMEDADES AUTOINMUNES Haematologica 95; 185-188, 2010
  158. 158. TERAPIA CELULAR EN EL ÁREA NEUROLÓGICA 161
  159. 159. 162 Se han realizado numerosos ensayos clínicos para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, esclerosis lateral amniotrófica, Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas, aunque “no se han conseguido verdaderos beneficios para estos pacientes” También en casos de stroke existe abundante experiencia preclínica, así como en lesiones de médula espinal USO DE CÉLULAS MADRE ADULTAS EN EL ÁREA NEUROLÓGICA The Journal of Clinical Investigation 2010; 120: 29-40
  160. 160. 163 En cuanto a las perspectivas futuras parece que los estudios orientados a la remielinización de la médula espinal lesionada empezarán pronto y que células productoras de dopamina se podrían utilizar en potentes en Parkinson en cinco años. Sin embargo, el tratamiento de pacientes con esclerosis lateral amniotrófica parecen más distantes, y aun más para pacientes de Alzheimer que aun están más lejanos USO DE CÉLULAS MADRE ADULTAS EN EL ÁREA NEUROLÓGICA The Journal of Clinical Investigation 120; 29-40, 2010
  161. 161. 164 The Journal of Clinical Investigation 120; 29-40, 2010 En general parece que hay un amplio consenso que para aplicar las células madre adultas para el tratamiento de enfermedades neurológicas degenerativas y traumáticas se requiere mucho más investigación básica para conocer los mecanismos biológicos que regulan la proliferación, migración, diferenciación, supervivencia y función de las células madre y de sus derivados, para que siendo bien conocidos puedan ser bien controlados USO DE CÉLULAS MADRE ADULTAS EN EL ÁREA NEUROLÓGICA
  162. 162. PRIMER ENSAYO CLÍNICO PARA TRATAR PACIENTES CON INFARTO CEREBRAL Se ha puesto en marcha el primer ensayo piloto para evaluar la terapia celular en pacientes con un infarto cerebral El ensayo se realiza conjuntamente entre la Universidad de Glasgow y la firma ReNeuron Group Se incluyeron 11 pacientes que habían sufrido un accidente cerebral entre 6 y 24 meses antes Fue aprobado por la Medicine and Healthcare Products Regulatory Agency en enero de 2009 Se utilizarán células madre derivadas de cerebros de fetos de entre 16 y 20 semanas Los pacientes serán controlados durante dos años En noviembre de 2010 se comunicó la inclusión del primer paciente British Medical Journal 341; c5724, 2010
  163. 163. ENSAYO CLÍNICO PARA TRATAR LA ENFERMEDAD DE BATTEN La compañía ReNeurons tiene en desarrollo un ensayo clínico en fase I para evaluar el efecto de células adultas de fetos humanos para tratar en la lipofuscinosis cerea neuronal infantil o también denominada enfermedad de Batten 166 Nature Biotechnology 29; 95, 2011
  164. 164. ENSAYO CLINICO PARA TRATAR LA ESCLEROSIS AMIOTRÓFICA LATERAL Ensayo clínico de fase I promovido por la firma Neuralstem utilizando líneas celulares neurológicas obtenidas de espina medular humana dirigido a tratar la esclerosis lateral amiotrófica 167 Nature Biotechnology 29; 96, 2011
  165. 165. LESIONES CRÓNICAS DE LA MÉDULA ESPINAL Ensayo clínico de fase I promovido por Stem Cells utilizando células madre de tejido fetal para tratar pacientes con lesiones crónicas de la médula espinal Se pensaba incluir el primer paciente a principios de 2011 168 Nature Biotechnology 29; 96, 2011
  166. 166. TRATAMIENTO DE LA ESCLEROSIS MÚLTIPLE Ensayo clínico de fase I-II en el que se han incluido 35 pacientes con esclerosis múltiple agresiva para ser tratados con células de médula ósea y seguidos durante un periodo de 2 a 15 años (media 11 años) Se concluye que este tipo de terapia no parece útil para la población general de pacientes con esclerosis múltiple pero sí podría ser para los casos agresivos 169 Neurology 76; 1066-1070, 2011
  167. 167. OTRAS ENFERMEDADES 170
  168. 168. 171 UTILIZACIÓN CLÍNICA DE CÉLULAS MADRE DE MUSCULO ESQUELÉTICO DISTROFIA MUSCULAR Problemas técnicos Las células madre no se distribuyen uniformente por todos los músculos afectados Se han descrito reacciones inmunológicas adversas Se ha constatado la muerte rápida de las células inyectadas Journal of Clinical Investigation 120; 11-19, 2010
  169. 169. Entre octubre de 2007 y agosto de 2009 se han tratado 7 niños con esta enfermedad por medio de trasplante celular alogénico 172 TERAPIA CELULAR EN OTRAS PATOLOGÍAS EPIDERMOLISIS BULLOSA DISTRÓFICA New England Journal of Medicine 363; 629-639, 2010
  170. 170. TERAPIA CELULAR EN OTRAS PATOLOGÍAS Es una enfermedad recesiva e incurable en el momento actual que se caracteriza por erosiones dolorosos en las membranas, mucosa y en la piel que incluso producen mutilaciones y que se acompañan de infecciones sistémicas contracturas articulares, fusión de dedos y pies y desarrollo de procesos cancerosos 173 EPIDERMOLISIS BULLOSA DISTRÓFICA New England Journal of Medicine 363; 629-639, 2010
  171. 171. Uno de los niños murió por una cardiomiopatía antes del trasplante. De los 6 restantes uno mostró una severa toxicidad cutánea En 5 de los 6 niños se notó un incremento ene l gen codificante del colágeno 5 niños sobrevivieron 130 a 176 días tras el trasplante y uno murió a los 186 días como consecuencia del rechazo del trasplante y una infección Finalmente se necesitan nuevos estudios para evaluar los riesgos y beneficios de esta terapia 174 RESULTADOS New England Journal of Medicine 363; 629-639, 2010 TERAPIA CELULAR EN OTRAS PATOLOGÍAS EPIDERMOLISIS BULLOSA DISTRÓFICA
  172. 172. Estos estudios muestran que la infusión de células madre de médula ósea alogénicas puede inducir un incremento del gen que codifica el colágeno de tipo 7 y reducir la producción de ampollas en la piel en los pacientes afectados severamente por esta enfermedad A pesar de los beneficios clínicos obtenidos existe un alto riesgo de efectos secundarios negativos que podrían acortar la supervivencia de estos pacientes, especialmente los más graves 175 RESUMEN TERAPIA CELULAR EN OTRAS PATOLOGÍAS EPIDERMOLISIS BULLOSA DISTRÓFICA
  173. 173. TERAPIA CELULAR EN OBSTETRICIA Y GINECOLOGÍA Reconstrucción de alteraciones endometriales Regeneración de ovarios disfuncionales para la producción de ovocitos Tratamiento de la incontinencia urinaria y anal Reconstrucción del tejido uretral lesionado 176 Se ha utilizado en Fertility and Sterility 98; 11-20, 2012 Fertility and Sterility 98; 3-10, 2012 American Journal Obstretrics and Gynecology 207;149-156, 2012 Fertility and Sterility 98; 21-29, 2012
  174. 174. Uso de células mesenquimales autólogas en diversas patologías En el trasplante renal el uso de células mesenquimales autólogas disminuye el rechazo agudo, el riesgo de infecciones oportunistas y mejora la función renal al cabo de un año También se han utilizado en el tratamiento de la osteoartritis de rodilla 177 JAMA 307, 1169-1177, 2012 Transplantation 95; 1535-1541, 2013
  175. 175. 178 PRODUCCIÓN DE ÓRGANOS BIOARTIFICIALES
  176. 176. PRODUCCIÓN DE ÓRGANOS EXPERIMENTALES EN ANIMALES 179
  177. 177. 180 PRODUCCIÓN DE UN CORAZÓN BIOARTIFICIAL El equipo de Doris A Taylor de la Universidad de Minessota consiguió por primera vez crear un corazón bioartificial HC Ott. Nature Medicine 14; 213-221, 2008
  178. 178. 181 PRODUCCIÓN DE UN CORAZÓN BIOARTIFICIAL METÓDICA PARA OBTENERLO Descelularización de corazones de cadáver de rata por perfusión con detergentes Mantenimiento de la matriz extracelular, con conservación de una estructura espacial cardiaca acelular Reperfusión con células cardiacas neonatales o células endoteliales aórticas de rata Cultivo de estas estructuras recelularizadas en un medio similar al que se utiliza para el mantenimiento de órganos Mantenimiento de la perfusión durante 28 días HC Ott. Nature Medicine 14; 213-221, 2008
  179. 179. 182 A los 4 días de finalizar la reperfusión celular la estructura cardiaca generada empezó a contraerse A los 8 días adquirió la función de bomba cardiaca PRODUCCIÓN DE UN CORAZÓN BIOARTIFICIAL RESULTADOS HC Ott. Nature Medicine 14; 213-221, 2008
  180. 180. PRODUCCIÓN DE UN PULMÓN ARTIFICIAL EN RATAS El pasado 24 de junio de 2010 se publicó en la revista Science que un equipo de la Universidad de Yale había conseguido generar un pulmón bioartificial en ratas El procedimiento técnico utilizado fue similar al desarrollado por Doris Taylor Cuando el pulmón se hubo regenerado fue trasplantado a otras ratas funcionando entre 45 y 120 minutos intercambiando oxígeno y dióxido de carbono de forma similar a como hacen los pulmones naturales 183Science 329; 538, 2010
  181. 181. En agosto de este mismo año un equipo dirigido por Joseph Vacanti del hospital General de Massachussets consiguió producir un pulmón bioartificial igualmente en ratas El método utilizado fue también el descrito por Doris Taylor 184 PRODUCCIÓN DE UN PULMÓN ARTIFICIAL EN RATAS Nature Medicine 16; 927-933, 2010
  182. 182. GENERACIÓN DE UN PÁNCREAS ARTIFICIAL EN RATAS Células madre pluripotenciales de ratas se transfirieron a blastocistos de ratón que padecían una afección pancreática congénita que condicionaba que estos animales tuvieran el adecuado nicho pancreático consiguiendo regenerar en ellos un nuevo páncreas derivado de las células pluripotenciales 185Cell 142; 787-799, 2010
  183. 183. CREACIÓN DE UN OVARIO BIOARTIFICIAL Un equipo de la Universidad Brown de Rhode Island, ha logrado producir in vitro un ovario bioartificial del cual se han podido derivar ovocitos maduros El sustrato sobre el que se desarrolló el ovario era un molde de agarosa a partir del cual se construyó una estructura tridimensional, recubriéndola con células de teca obtenidas de donantes, que posteriormente fueron recubiertas por células de granulosa también de donantes De este órgano bioartificial se extrajeron ovocitos que maduraron adecuadamente 186 J Assist Reprod Genet DOI 10.1007/S10815-010-9468-6
  184. 184. CONSTRUCCIÓN DE VÁLVULAS CARDÍACAS EXPERIMENTALES EN PERROS Sobre una estructura de varillas artificiales tridimensional que fueron recubiertas con tejido conectivo autólogo, se pudieron construir válvulas artificiales del sinus de Vasalva, válvulas, que tras remover las varillas, funcionaron como válvulas normales Las válvulas bioartificiales se implantaron en las venas pulmonares sustituyendo a las válvulas lesionadas, funcionando adecuadamente Es la primera vez que se construyen bioválvulas autólogas, que implantadas en un sabueso funcionan como las nativas 187
  185. 185. USO DE ÓRGANOS BIOARTIFICIALES EN HUMANOS 188
  186. 186. PRODUCCIÓN DE UNA TRÁQUEA ARTIFICIAL En diciembre de 2008, se publicó la construcción del primer órgano humano producido por bioingeniería Se trataba de una tráquea artificial construida con células madre de una enferma de treinta años, con lesiones traqueales irreversibles, utilizando la matriz de una tráquea donada y descelularizada utilizando un sistema similar al de Doris Taylor Las células madre utilizadas para la reconstrucción de la tráquea fueron células epiteliales y células madre mesenquimales derivadas de condrocitos de la paciente A los cuatro meses del trasplante la tráquea transferida tenía características funcionales normales 189 The Lancet 372; 2023-2030, 2008
  187. 187. PRODUCCIÓN DE UNA TRÁQUEA ARTIFICIAL EN HUMANOS Se trata de un niño británico que nació con una estenosis congénita de tráquea que le impedía respirar normalmente Se le trasplantó una tráquea creada bioartificalmente utilizando la de un cadáver, que fue descelularizada y recelularizada utilizando la metodología propuesta por Doris Taylor Las células madre utilizadas procedían de la médula ósea del propio paciente 190British Medical Journal 340; 672, 2010
  188. 188. ÓRGANOS O TEJIDOS PRODUCIDOS ARTIFICIALMENTE Científicos japoneses han conseguido desarrollar en el laboratorio finos extractos de tejido de la glándula pituitaria a partir de células madre derivadas de ratones Trasplantados estos tejidos a ratones con defectos de dicha glándula se ha conseguido normalizar los niveles de las hormonas secretadas por la misma Se ha conseguido producir tejido retiniano que pudo desarrollarse hasta formar una mini copa óptica estructura precursora del ojo humano También se ha podido derivar de células madre obtenidas de células de la piel tejido de cerebro humano que se ha descrito como «mini brains» Estas estructuras sobrevivieron al menos diez meses en un bioreactor que les proporcionaba los adecuados nutrientes En el pasado mes de abril se consiguió producir tejido renal y hacerlo crecer en el laboratorio que tras ser trasplantado a ratas fue capaz de desarrollar funciones renales similares a las de los riñones naturales Pero cuando este tejido fue trasplantado a animales su capacidad funcional fue mucho menor Experiencias preclínicas Richard Gray. Daily Telegraph 30-08-2013 Glándula pituitaria Ojos Cerebro Riñón
  189. 189. Al principio de este año investigadores japoneses han conseguido desarrollar en el laboratorio fracciones de tejido de hígado humano funcionantes cuando se trasplantan a ratones Varios grupos investigadores han puesto a punto técnicas para producir huesos humanos a partir de células madre en el laboratorio. Una compañía israelita de biotecnología BonusBioGroup usado una técnica tridimensional ha conseguido construir un esqueleto óseo y rellenarlo con células madre procedentes de la grasa desarrollándolos hasta auténticos huesos que han podido trasplantar a animales Científicos de la Universidad de Pittsburg el pasado mes de agosto anunciaron que habían creado un corazón de rata que latía después de reconstruir con células madre humanas obtenidas tras reprogramar células adultas de piel. Este mismo grupo piensa que una técnica similar podría utilizarse para crear tejido de corazón ÓRGANOS O TEJIDOS PRODUCIDOS ARTIFICIALMENTE Hígado Huesos Corazón Experiencias preclínicas Richard Gray. Daily Telegraph 30-08-2013
  190. 190. Investigadores de la Universidad Wake Forest de Carolina del Norte consiguieron desarrollar en 2006 vejigas de siete pacientes, recomponiendo estructuras de vejigas descelularizadas con células de los propios pacientes Hasta ahora es el primer órgano que se ha podido trasplantar a dos paciente con resultados positivos. Una mujer, Claudia Castillo, que había sufrido un daño irreversible de la tráquea por tuberculosis y que tras recomponer ésta pudo sobrevivir normalmente También a una niña de dos años, Hannah Warren, se le pudo recomponer su tráquea previamente lesionada aunque ésta falleció a los tres meses de la operación 193 Vejiga Experiencias clínicas Tráquea ÓRGANOS O TEJIDOS PRODUCIDOS ARTIFICIALMENTE Richard Gray. Daily Telegraph 30-08-2013
  191. 191. 194 ALTERNATIVAS PARA LAALTERNATIVAS PARA LA OBTENCIÓNOBTENCIÓN DE CÉLULAS MADREDE CÉLULAS MADRE DE TIPO EMBRIONARIODE TIPO EMBRIONARIO CONSIDERACIONES BIOLÓGICAS YCONSIDERACIONES BIOLÓGICAS Y ÉTICASÉTICAS
  192. 192. 195 ALTERNATIVAS AL USO DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Para obtener células madre embrionarias hay que destruir al embrión del cual se obtienen, lo que indudablemente supone un importante problema ético Por ello, hace unos años se planteó el reto de obtener células madre similares a las embrionarias humanas por procedimientos que no requirieran la destrucción de embriones Best Practical Research Clinical Obstetrics and Gynecology 18; 929-940, 2004
  193. 193. 196 ALTERNATIVAS AL USO DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Esta inquietud fue recogida por el Consejo Asesor de Bioética del presidente de Estados Unidos, que en 2005 propuso cuatro posibles alternativas White Paper Alternate Sources of Human Pluripotent Stem Cells. Washington DC. President’s Councel on Bioethics. 2005
  194. 194. 197 ALTERNATIVAS AL USO DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS 1. Embriones en fase de utilización muy temprana de desarrollo 2. Estructuras biológicas no embrionarias generadas por transferencia nuclear somática alterada (ATN) 3. Estructuras biológicas obtenidas por transferencia nuclear somática alterada (ATN) con reprogramación asistida del ovocito (OAR) 4. De pseudoembriones
  195. 195. 198 ALTERNATIVAS AL USO DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS Posteriormente estas cuatro propuestas se ampliaron a ocho: 5. De células madre germinales 6. De ovocitos activados por partenogénesis 7. Por fusión de núcleos de células somáticas adultas con células madre embrionarias 8. Por reprogramación de células somáticas adultas
  196. 196. 199 DE ESTAS POSIBILIDADES LA MÁS VENTAJOSA, TANTO DESDE UN PUNTO DE VISTA TÉCNICO COMO ÉTICO, ES LA REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS SOMÁTICAS ADULTAS
  197. 197. 200 OBTENCIÓN DE CÉLULAS MADRE SIMILARES A LAS CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS POR REPROGRAMACIÓN DIRECTA DE CÉLULAS ADULTAS
  198. 198. 201 Célula adulta Célula pluripotente Células de todo tipo de tejidos REPROGRAMACIÓN REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS Célula totipotente Embrión OBTENCIÓN DE CÉLULAS MADRE SIMILARESA LAS CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS POR REPROGRAMACIÓN DIRECTA DE CÉLULAS ADULTAS
  199. 199. 202 CÉLULAS MADRE. PASADO Y FUTURO PASADO FUTURO Cultivan por primera vez células madre embrionarias humanas Obtienen células similares a las embrionarias por reprogramación de células adultas. Nacen las células iPS Shinya Yamanaka 2006 James Thomson 1998 2007 Obtienen células iPS humanas
  200. 200. 203 CÉLULAS ADULTAS CÉLULAS SIMILARES A LAS EMBRIONARIAS (CÉLULAS iPS) CÉLULAS DE TODO TIPO DE TEJIDOS Genes codificadores de proteínas de transcripción Proteínas de transcripción Genes reprogramadores REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS ANIMALES K. Takahashi y S. Yamanaka. Cell 126; 652-655, 2006
  201. 201. 204 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS SOMÁTICAS A UN ESTADO PLURIPOTENTE Célula somática Oct4 Sox2 c-Myc Klf4 Proceso de reprogramación Reprogramada parcialmente Reprogramada totalmente Célula pluripotente Fbx15 NanogOct4 No expresan Oct4 y Nanog endógenos No generan chimeras Producen teratomas Expresan Oct4 y Nanog endógenos Modificado de: R. Jaenisch y R. Young Cell 132; 567-582, 2008
  202. 202. 205 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS ANIMALES K. Okita y col. Nature 448; 313-317, 2007 Estos resultados fueron ampliados y confirmados en un trabajo posterior del grupo de Yamanaka Además, si las células iPS se inyectaban en blastocistos murinos se conseguían quimeras adultas de ratones que eran capaces de transmitir sus características genéticas a la siguiente generación
  203. 203. 206 Confirman las experiencias realizadas en animales por Takahashi y Yamanaka M. Wernig y col. Nature; 318-324, 2007 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS ANIMALES Confirman las anteriores experiencias y además consiguen producir quimeras que si son inyectadas en blastocistos murinos pueden generar embriones vivos N. Maherali y col. Cell Stem Cell 1; 55-70, 2007
  204. 204. 207 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS HUMANAS Pero el paso de las experiencias animales a humanos no parecía fácil Así, Janet Rossant se preguntaba: “¿Serán eficientes los mismos mágicos factores moleculares para generar células iPS humanas? Diversos grupos están intentándolo, pero trasladar estas pruebas a humanos tiene muchas dificultades” J. Rossant. Nature 448; 260-262, 2007
  205. 205. 208 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS HUMANAS EXPERIENCIAS DE LOS GRUPOS DE SHINYA YAMANAKA Y JAMES THOMSON
  206. 206. 209 Thomson pensaba que la posibilidad de reprogramar células adultas humanas tardaría al menos 20 años Citado por: B Goldman Nature Reports Stem Cells DOI: 10.1038/stemcells.2008.67 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS HUMANAS
  207. 207. 210 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS HUMANAS Sin embargo, en noviembre de 2007, 16 meses después de la publicación de las experiencias de reprogramación celular en animales llevadas a cabo por Takahasi y Yamanaka, se consigue, por el propio grupo de Yamanaka y también el de Thomson, la reprogramación de células adultas humanas Contrasta esta rapidez con los 17 años que transcurrieron desde que se obtuvieron células madre embrionarias de ratones hasta que se consiguió lo mismo en humanos 1 2 1. M Evans y col Nature 292; 154-156, 1981 2. JR Martin PNAS 78; 763-7638, 1981 3. JA Thomson y col Science 282; 1145-1147, 1998
  208. 208. 211 Por ello, cuando se logró la reprogramación de células adultas humanas: “Nosotros no podíamos creer que la reprogramación fuera tan fácil” REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS HUMANAS Citado por: B Goldman Nature Reports Stem Cells DOI: 10.1038/stemcells.2008.67
  209. 209. 212 CÉLULAS DE PIEL HUMANA CÉLULAS iPS GENES REPROGRAMADORES CÉLULAS DE TODO TIPO DE TEJIDOS REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS HUMANAS J. Yu y col. (grupo Thomson). Science 318; 1917-1920, 2007 K. Takahashi y col. (grupo Yamanaka). Cell 131; 861-872, 2007
  210. 210. 213 GENES REPROGRAMADORES ¿Cuántos genes se requieren para obtener las células iPS?
  211. 211. 214 GENES REPROGRAMADORES Takahasi y Yamanaka partieron de 24 genes reprogramadores Cell 126; 663-676, 2006
  212. 212. 215 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS HUMANAS Takahashi y col. (grupo Yamanaka): Genes reprogramados: Oct ¾, Sox2, c-Myc y Klf4 Medio para transferirlos: retrovirus Fuente de células adultas: prepucio de recién nacido Yu y col. (grupo Thomson): Genes reprogramados: Oct ¾, Sox2, Lin 28 y Nanong Medio para transferirlos: lentivirus Fuente de células adultas: fibroblastos fetales y neonatales
  213. 213. 216 GENES REPROGRAMADORES El Oct4 es altamente específico para las células pluripotentes Los otros tres factores se expresan en otras células: Sox2 en células madre neurales y células progenitoras Klf4 en células de piel, estómago, intestino y músculo esquelético c-Myc se expresa aleatoriamente El único gen que parece no puede ser reemplazado para la reprogramación es el Oct4 Nakagawa et al (Yamanaka) Nature Biotechnology 26; 101-106, 2008
  214. 214. 217 En efecto, Kim et al han demostrado que se pueden conseguir células iPS reprogramando células madre neurales utilizando como factor de trascripción únicamente el Oct4 GENES REPROGRAMADORES Kim et al Cell 136; 411-419, 2009
  215. 215. 218 Las células iPS generadas muestran expresión génica y modelos de metilación muy parecidos a los de las células madre embrionarias, crecen internamente mientras expresan telomerasa, tienen un cariotipo normal y forman teratomas si se trasplantan a ratones inmunosuprimidos Ch.E. Murry y G. Keller. Cell 132; 661-680, 2008 REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS HUMANAS
  216. 216. 219 SIMILITUD ENTRE LAS CÉLULAS iPS Y LAS EMBRIONARIAS HUMANAS Biológicamente no hay diferencias entre las células iPS y las embrionarias humanas, aunque para confirmarlo totalmente habría que producir embriones humanos por clonación a partir de las células iPS y comprobar la similitud biológica de sus células embrionarias con las de embriones obtenidos por fecundación in vitro o transferencia nuclear somática, lo cual éticamente no es posible llevar a cabo
  217. 217. 220 INTERÉS POR LA REPROGRAMACIÓN CELULAR Como consecuencia del interés clínico y experimental que tienen las células iPS, numerosos laboratorios han iniciado trabajos destinados a obtenerla. En efecto, según comenta Melina Fan, directora ejecutiva de Addgene, de Cambridge (Massachusetts), que distribuye los vectores virales utilizados por Yamanaka y Thomson, con fecha 17 de abril de 2008, habían recibido 704 peticiones, de 178 laboratorios pertenecientes a 142 instituciones el vector viral utilizado por Thomson y 514 de 131 laboratorios pertenecientes a 113 instituciones del vector utilizado por Yamanaka para la transferencia de los factores de trascripción a células humanas, así como más de 1500 peticiones procedentes de 232 laboratorios pertenecientes a 215 instituciones del vector utilizado para la transferencia a células murinas Nature Reports Stem Cells DOI: 10.1038/stemcells.2008.67
  218. 218. 221 IMPORTANCIA DE LA REPROGRAMACIÓN CELULAR La revista Science calificó la reprogramación celular como el descubrimiento científico del año 2008 por la utilidad que puede tener en la investigación de graves enfermedades y por su probable utilización dentro del campo de la medicina regenerativa y reparadora Science 322; 1767-1773, 2008
  219. 219. 222 INCONVENIENTES TÉCNICOS Posibilidad de transmisión de enfermedades virales Posibilidad, aunque menor, de producir tumores Posibles problemas génicos debido a la introducción del ADN de los genes reprogramadores en las células receptoras Lo que puede facilitar una integración genómica aleatoria y riesgo de ocasionar mutagénesis MF Pera y K Hasegawa Nature Biotechnology 26; 59-60, 2008 MF Pera Nature 471; 46-47, 2011
  220. 220. 223 INCONVENIENTES TÉCNICOS Además, aunque los genes reprogramadores son generalmente silenciados después de la reprogramación, la activación epigenética del Oct-4 y Sox2 podría inducir efectos no deseados en las células iPS transferidas MF Pera y K Hasegawa Nature Biotechnology 26; 59-60, 2008
  221. 221. 224 Técnicos: Sustituir los vectores virales Sustituir el oncogén c-Myc Biológicos: Conocer mejor los mecanismos de la reprogramación celular, especialmente si es debida a modificaciones epigenéticas o a modificaciones genéticas todavía no identificadas PROBLEMAS A RESOLVER J. Cibelli. Science 318; 1879, 2007
  222. 222. 225 El mismo grupo de Yamanaka, en el reducido tiempo de tres meses, consigue reprogramar hepatocitos y células de epitelio de mucosa gástrica sin utilizar el c-Myc, tanto en humanos como en ratones, sin que se generaran tumores PROBLEMAS RESUELTOS N. Nakagama y col. Nature Biothecnology 26; 101-106, 2008
  223. 223. 226 PROBLEMAS RESUELTOS Otros autores también consiguen generar células sin utilizar el c-Myc Wernig M y col Cell Stem Cell 2; 10-12, 2008 T Brambrink y col Cell Stem Cell 2; 151-159, 2008
  224. 224. 227 Con relación a la utilización de vectores virales Aoki y colaboradores comprueban que al reprogramar células de estómago e hígado murinas, utilizando retrovirus estos no penetran en la célula adulta a reprogramar y por tanto no alteran su genoma PROBLEMAS RESUELTOS T. Aoki y col. Science: DOI 10.1126 / science 1154884 (14 – 2 – 2008)
  225. 225. 228 Consiguen introducir los factores de trascripción utilizando vectores virales que no llegan a integrarse en el genoma de las células receptoras Con este sistema evitar la formación de tumores y las alteraciones génicas del genoma de las células receptoras De las células iPS consiguen derivar células de músculo, sistema nervioso, corazón y pulmón Esta técnica permite pensar en utilizar las células iPS en ensayos clínicos con humanos PROBLEMAS RESUELTOS M Stadtfeld y col. Science: DOI 10.1126 / science 1162494
  226. 226. 229 Generan células iPS a partir de: • Hepatocitos de ratón utilizando adenovirus para transferir factores reprogramadores OBTENCIÓN DE CÉLULAS iPS SIN INTEGRACIÓN DEL GENOMA VIRAL Stadtfeld et al Science 322; 945-949, 2008 • Fibroblastos de embriones de ratón utilizando plásmidos Okita et al (Yamanaka) Science 322; 949-953, 2008 Kaji et al Nature DOI: 10.1038/nature 07864, 2009
  227. 227. 230 Utilizan productos químicos que pueden reemplazar uno o dos genes reprogramados GENERACIÓN DE CÉLULAS iPS UTILIZANDO COMPUESTOS QUÍMICOS Huangfu et al Nature Biotechnology 26; 1269-1275, 2008 Shi et al Cell Stem Cell 2; 525-528, 2008
  228. 228. 231 Pequeñas moléculas que inhiben el ácido valpróico inducen reprogramación utilizando solo Oct4 y Sox2 Otra molécula, el kenpaullné, puede sustituir el Klf4 GENERACIÓN DE CÉLULAS iPS UTILIZANDO PEQUEÑAS MOLÉCULAS PNAS 106; 8912-8917, 2009
  229. 229. 232 Vectores episomales que no se integran en el genoma de la célula generada. Los restos genómicos episomales que queden se eliminan y así la célula iPS generada queda libre se secuencias transgénicas extrañas FACTORES DE REPROGRAMACIÓN Yu et al (Thomson) Science 324; 797-801, 2009 Utilizan doxyciclina para potenciar la acción de los vectores víricos (lentivirus) y posteriormente la recombinasa Cr/LoxP para eliminar los restos trangénicos que se hayan podido insertar Soldner et al Cell 136; 964-977, 2009 Utilizan plásmidos del tipo piggy Bac Woltjen et al Nature DOI: 10.1038/nature 07863.2009 Producción de células iPS utilizando:
  230. 230. 233 Posibilidad de crear células iPS utilizando un único vector policistrónico no vírico obtenido a partir de un plasmido que favorece la expresión de Oct4, Sox2, Klf4 y c-Myc, que evita la inserción del genoma vírico en las células generadas OBTENCIÓN DE CÉLULAS iPS SIN INTEGRACIÓN DEL GENOMA VIRAL Gonzalez et al PNAS 106; 8918-8922, 2009
  231. 231. 234 ALTERNATIVA A LA UTILIZACIÓN DE VECTORES VIRALES Prime Gen, una empresa californiana de biotecnología, conjuntamente con Unidyn, fabricante de nanotubos (cilindros de moléculas de carbono de pocos nanometros de diámetro) ha anunciado que se pueden sustituir los vectores virales necesarios para la reprogramación celular, por nanotubos de carbono, tras demostrar que con ellos se pueden introducir proteínas complejas (hasta una docena) en células testiculares y de retina D Cyranoski y M Baker Nature 452;132-136, 2008
  232. 232. 235 Sin embargo, existen justificados reticencias entre los expertos, sobre la bondad de estas experiencias pues las mismas aun no han sido publicadas en una revista científica de garantía Además algunos autores indican que su introducción en las células puede tener efectos tóxicos para ellas, incluso puede ocasionar su muerte Por ello, los propios fabricantes admiten la existencia de algunos problemas que hay que resolver antes de pasar a su utilización clínica D Cyranoski y M Baker Nature 452;132-136, 2008 ALTERNATIVA A LA UTILIZACIÓN DE VECTORES VIRALES
  233. 233. 236 Otra posibilidad es reemplazar los vectores virales introduciendo directamente los factores reprogramadores con ciertos aminoácidos unidos a ellos, lo que les permite penetrar las membranas celulares También utilizando pequeñas moléculas no protéicas que remeden la actividad de los factores de trascripción y que puedan penetrar las membranas celulares ALTERNATIVAS A LA UTILIZACIÓN DE VECTORES VIRALES B Goldman Nature Reports Stem Cells DOI: 101038/stemcells.2008.67 1st May 2008
  234. 234. 237 MEJORAS DE LA TÉCNICA DE OBTENCIÓN DE CÉLULAS También el equipo de R Jaenisch del Instituto Tecnológico de Massachusetts utiliza la doxicilina para mejorar la técnica de reprogramación de células adultas y conseguir células iPS de segunda generación Las células obtenidas tienen una gran homogeneidad genética lo que favorece su posible uso clínico MEJORAS DE LA TÉCNICA DE OBTENCIÓN DE CÉLULAS iPS Cell Stem Cell 3; 346-353, 2008
  235. 235. 238 En el Instituto Médico Horward Hughes en colaboración con el Instituto de Células Madre de la Universidad de Harvard, el equipo dirigido por D Melton ha conseguido reprogramar células adultas de ratón (células exocrinas del páncreas) en células beta productoras de insulina Con esta técnica se evita el paso intermedio de convertir la célula adulta en una célula pluripotencial Los factores de trascripción que utilizan son el Ngn3, Pdx1 y Mafa REPROGRAMACIÓN DIRECTA DE CÉLULAS ADULTAS Nature DOI: 10.1038/nature 07314
  236. 236. 239 VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL USO DE LAS CÉLULAS iPS
  237. 237. 240 VENTAJAS TÉCNICAS No inducen rechazo inmunológico Lo que abre la posibilidad de crear fármacos específicos para un paciente determinado No requiere la utilización de ovocitos humanos Facilidad técnica Coste reducido
  238. 238. 241 POSIBLES UTILIZACIONES DE LAS CÉLULAS iPS
  239. 239. 242 POSIBLE UTILIDAD DE LAS CÉLULAS iPS Para estudios experimentales sobre la diferenciación celular y para valorar posibles diferencias entre células normales y patológicas Para estudios farmacológicos, que ahora solo es posible realizar en animales Para su uso en la medicina regenerativa Podrían tener tres posibles aplicaciones
  240. 240. 243 UTILIDAD EXPERIMENTAL DE LAS CÉLULAS iPS Las células iPS podrían suplir mucha de la información que ahora proporcionan las células madre embrionarias en investigación y en medicina MF Pera Nature 451; 135-136, 2008
  241. 241. 244 OTRAS APLICACIONES DE LAS CÉLULAS iPS Las células iPS pueden ser el más práctico y eficiente camino para producir grandes bancos de células humanas pluripotentes de los haplotipos deseados Esto evitaría el uso y destrucción de miles de embriones MF Pera y K Hasegawa Nature Biotechnology 26; 59-60, 2008
  242. 242. 245 NUEVAS POSIBILIDADES DE REPROGRAMACIÓN DE CÉLULAS ADULTAS
  243. 243. 246 ¿PUEDEN LAS CÉLULAS iPS HACER INNECESARIO EL USO DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS? Sería un importante error llegar a la conclusión de que la obtención de las células iPS evita la necesidad de usar células madre embrionarias D Melton: Es prematuro afirmar esto GQ Daley: En el momento actual no estamos seguros de que las células iPS sean absolutamente equivalentes a las células madre embrionarias K Egan: Para estar seguro de la utilidad de las células iPS se necesita hacer un gran número de experiencias con células iPS de diferentes individuos y compararlos con células madre embrionarias C Holden y G Vogel Science319; 560-563, 2008 I Hyun y col. Cell Stem Cell 1; 367-368, 2007
  244. 244. 247 La investigación con células iPS debería continuar junto con la investigación con células madre embrionarias I-Hyun Park. Hastings Center Report 38; 20-22, 2008 ¿PUEDEN LAS CÉLULAS iPS HACER INNECESARIO EL USO DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS? BM Kuehn JAMA 299; 26, 2008
  245. 245. 248 Sin embargo, la gran mayoría de investigadores que trabajan en este campo creen que las células iPS sustituirán con ventaja a las células madre embrionarias, tanto con fines experimentales como terapéuticos ¿PUEDEN LAS CÉLULAS iPS HACER INNECESARIO EL USO DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS?
  246. 246. 249 Por ello, Ian Wilmut el creador de la oveja Dolly, manifiestaba recientemente que iba a abandonar la clonación para utilizar las células iPS Y el propio James Thomson comentaba (Gina Kolata. The New York Times, 22/11/2007) que probablemente “dentro de una década la guerra de las células madre embrionarias será solo una nota al pie de una página curiosa de la historia de la ciencia” CONSECUENCIAS DEL DESCUBRIMIENTO DE LAS CÉLULAS iPS R Highfield Daily Telegraph ( http://www.telegraph.co.uk) 16-XI-2007
  247. 247. 250 EXPERIENCIAS PRECLÍNICAS
  248. 248. 251 EXPERIENCIAS PRE CLÍNICAS EN ANIMALES
  249. 249. 252 EXPERIENCIAS PRECLÍNICAS EN RATONES CON ANEMIA FALCIFORME Se obtienen células somáticas de ratones con anemia falciforme y tras ser corregida la anomalía genética por terapia génica molecular se generan células iPS A partir de ellas se generan células madre hematopoyéticas normales que se pueden reinyectar en ratones con anemia falciforme, consiguiendo mejorar sensiblemente su cuadro clínico Hanna J et al Science 318; 1920-1923, 2007
  250. 250. 253 Demuestran que células iPS se pueden diferenciar en células madre precursoras neurales que en cultivo puede generar células neurales o de glía Si las células generadas se transfieren al cerebro de fetos de ratones, migran a distintas regiones y se diferencian en glía y neuronas También las células iPS se diferencian a neuronas dopaminérgicas Cuando las neuronas dopaminérgicas se trasplantan a cerebro de ratas con Parkinson se consigue mejorar sus síntomas clínicos Estos resultados demuestran el potencial terapéutico de células iPS procedentes de fibroblastos para el reemplazo de células neuronales patológicas en un modelo animal M Wernig y col PNAS 105; 5856-5861, 2008 EXPERIENCIAS PRECLÍNICAS EN RATONES CON PARKINSON

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