Uso de las celulas madre en nuevas terapias. Artículo NEJM. Mayo 2 del 2019. Helen M. Blau, Ph.D., and George Q. Daley, M.D., Ph.D.

2. Intro
• LA derivaciòn de iPSCs revoluciono el area de
celulas madre. Tal como las ESC pueden
propagarse sin limite y diferenciarse en
cualquier tipo celular.
• iPSC evitan los debates legales,
iPSC se generan por la sobreexpresion transitoria de 4
TF, en celulas accesibles diferenciadas, como las de
piel, sangre y orina

3. • Progreso en aprovechar el potencial regenerativo deSC
en tej adulto ha sido el de PSC
• La potencialidad restringida de esas celulas, referidas
como adult SC(tejido-especifico), las muestran
ventajosas sobre las ESC iPSC en ciertos contextos.
– Menos preocupacion por tumorogenicidad
– Mas probable que adopten un perfil de expresion tipico de
celulas adultas
• Alterantiva es farmacos que su blanco sea las SC
residentes de tejido para aumentar su funcion
regenerativa
• Se describiran avances y retos para el desarrollo de
terapias de SC en piel, corazon, ojo, musculo, neural,
pancreas, sangre

4. PIEL
• Mejor entendimiento de la regeneración de la
piel por intentos de restaurar la piel en
pacientes con epidermolisis bullosa
• Erosiones cronicas y ulceras en piel y mucosas
• Causada por mutaciones en colagenos y
lamininas

5. • DeLuca reporto el injerto
de SC transgenicas para
generara el 80% de la piel
de un niño de 7 años con
epidermolisis
• Ing. Genetica de SC tejido
especificas autologas de
una biopsia de 2x2cm
obtenida de piel no
afectada para expresar
laminina normal
• Éxito se debio al
descubrimineto de un
subtipo de SC
keratinocitos epidermicos
“adultos” (holoclones)
• Pueden crecer en tejido
sin perder propiedades SC
• Otros han transplantado
injertos mas pequeños
expresando colageno 7ª
para otro tipo de
epidermolisis
Aunque el transplante de medula
osea, sangre de cordon umbilical y
MSC, y iPSC derivados queratinocitos
ha sido reportaod, tejido especifico SC
son la base, ya que proveen fuente
ilimitada de celulas no-tumorigenicas
para tratamiento prolongado o cura.
Avances similares en la regeneracion
de la capa dermica se necesitan para
mejorar el tratamiento en los
pacientes quemados

6. Corazón
• Perdida del musculo cardiaco, MC por IAM, es
amenazador apr ala vida por su extremadamente
limitada capacidad regenerativa
• Afirmaciones que contiene SC dedicadas capaces
de reemplazo extenso ha sido muy dificil y
refutado por tracing de linaje en ratones
• C-labeling en humanos revelo que los
cardiomiocitos sufren renovacion , el proceso es
lento, (no mas de 1% anual)
• En contraste con los neonatos murinos/pez cebra

7. • Cerca de 200 RCT
• MC autologo
mononucleares y estromas
derivadas de medula
• “Adult-MSC” (mal nombre)
• El conscenso de varios
ensayos grandes es que
aunque es segura, no
provee beneficios
terapeuticos a largo plazo
• hESC derivadas de
progenitores cardiacos y
cardiomiocitos pueden
injertarse y remuscularizar
miocardio en roederes
luego de un infarto.
• Estudios en primates
nohumanos han producido
resultados conflictivos:
– Un estudio mostro
restauracion del musculo
pero acompañado de
arritmias ventriculares
– Otro no mostro
remusculariizacion
Estudio fase 1 de 18 meses mostro
seguridad y aumento en la funcion
sistolica en pacientes con falla
cardiaca luego del transplante de
ESC-derived progenitores
cardiovasculares embebidos en
parche de fibrina

8. • Las dificultades actuales de
usar alogenicas ESC-
derivadas oo autologas iPSC
derivads progenitores CVS
parece muu dificil para
cariomiopatias, dado las
dificultades enpromover
integracion electrica y
mecanica del tejido
implantado
• ESC y iPSC son tipicamente
inmaduros y se injertan
pobremente
• Los investigadores estan
desarrollando metodos para
dirigir la difernciacion
ventricular, atrial,
marcapasos,
• bioingenieria de andamios
para mejorar la entrega y
retencion de celulas
injertadas
• Entrega de combinaciones
de tipos celulares
Otro uso es para modelado de
enfermedades
iPSC cardiomiocitos son inmaduros
pero manifiestan algunos
caracteristicas de la cardiomiopatia,
como arritmias, canalopatias,
hipertrofia, acortamiento prematuro
de telomeros, y se usan para investigar
mecanismos de patogenesis y
screening de farmacos

9. OJO
• Terapia SC ocular para perdida de la vision
• Retina se basa en la integridad del epitelio
pigmentado retiniano
• DMRE se caracteriza por la perdida gradual de
RPE y la muerte de fotoreceptores en la macula
• Vision central parchada, ondulada y eventual
ceguera. No tx para la forma seca , afecta 90% de
los pacientes con DMRE
• Los resultados de CT en fases tempranas con iPSC
y ESC sugiere que futura evaluacion de este
metodo es justificable

10. • En fases tempranas de
DMRE, antes de que los
fotoreceptores se
pierdan por completo,
el RPE disfuncional se
ha reemplazado y vision
restaurada en animales
transplantando nuevas
RPE en la macula
• En futuras etapas, la
terapia celular requerira
el transplante de
fotoreceptores ademas
de RPE
• La capacidad
proliferativa ilimitada
de ESC y PSC las vuelve
fuente atractiva de RPE
para tx
• PSC han restaurado la
vision en estudios de
degeneracion retinal
animal, y han sido
probado en estudios
Fase 1 en USA, China,
Israel, UK, Corea del sur,
Japon
RPEcells PSC-derivadas, son entregadas como
una suspension celular o implantadas en
andamios de bioingenieria que son implantados
quirurgicamente para permitir posicionamiento
preciso.
Translpante de ESC-RPE suspensines se asocia
con pigmentacion de largo plazo y en algunos
casos con mejoras en la visión(limitada)
Un tx fue detenido de iPSC por mutaciones
potencialmente oncogenicas durante la
expansionn de cultivos iPSC

11. • El transplante de RPEcells
allogenicas lleva el riesgo de
provocar una respuesta
inmune, pero el ojo esta
aislado del sistema inmune,
solo que la RPE es parte de
la BRB y puede
comprometerse en la DMRE
• Inmunosupresion puede ser
necesaria, pero solo
transitoriamente
• SCT ocular es localizada,
facilmente alcanzable y
requiere pocas celulas
• Ha habido progreso en
reparacion de la cornea y
lente
• En 2015 un preparado de
“adult” SC limbicas
especificas de tejido
capaces de reparar la
cornea y vision luego de
daño fisico o quimico por
quemaduras recibio
autorizacion en Europa

12. Musculo esqueletico
• Reduccion progresiva en masa muscular limita movilidad al
envejecer
• Transtornos geneticos de perdida muscular llevan a perdida de mov
voluntario, calidad de vida comprometida, muerte prematura
• El MC y severo congenito es Duchenne, por mutacion en DMD
)distrofina), prot de membrana crucial para contraccion
• En 1992, la eficacia del transplante de progenitores miogenicos
(mioblastos) se examina en RCT
• Los receptores tuvieron expresion restaurada, pero eficencia muy
baja porque no podian reponer el reservorio de SC y se injertaban
pobremente.
• A pesar de la falta de eficacia los mioblastos se siguen utilizando

13. • Marcadores que identifican y
permiten el aislamiento de
“adult” MSC(MuSCs) cel.
Satelite, con potencial
regenerativo robusto han sido
identificados en los ultimos
años.
• Estan circunscritas por lamina
basal en un nicho yuxtapuesto
a miofibrillas multinucleadas
maduras
• MuSCs son quiesentes pero
pueden activarse su
autorenovacion y efectuar una
robusta reparacion de daño en
largo plazo
• La expansion del MuSC en
cultivo es dificil, debido a la
drastica perdida de su
potencial SC
• Se puede evitar usando un
cultivo enriquecido o hidrogel
con elasticidad similar a la del
tejido sano
• Abasto insuficiente de MuSC
limita su uso
• Alternativa que no se ha
probado es etimular MuSC
residentes del tejido in sity,
esto ha sido modelado en
ratones
Terapia genica y edicion genetica se han probado para
restaurar o sustituir distrofina
Con el uso de AAV vectors, versiones truncadas pero
funcionales se han expresado en musculo animal. Una
limitante es que inician respuesta inmune,
administracion repetitiva de AAV pueder no ser efectiva
Esto puede evitarse induciendo la tolerancia a
distrofina y AAV vector. Otra limitante es que el vector
su blanco es las fibras maduras, pero no las MuSC que
darian mas regenracion toda la vida.

14. • Alt a MuSC es
mesangioblastos. RCT fase 1
y 2ª, se asocia a pocos ADR,
pero ensayos de donador
de DNA en especimenes de
biopsia soportaron la
presencia de solo bajos
niveles de mesangioblastos
y no expresion de distrofina
del donador
• iPSC derivadas del paciente
han dado un abasto
ilimitado teoricamente de
autorenovables, fetales, SC
miogenicas terapeuticas,
permitiendo reemplazo
genico o corrección antes
del injerto
• Debido a que el tejido
esqueletico es inhabitable
para formacion de tumores,
representa un blanco
atractivo para PSC

15. Tejido neural
• Neurogenesis limitada continua en la infancia y
adolescencia pero en reg. Esp. Como giro dentado
hipocampo, y zona subventricular del estriado
• Lesion neural deja daño permanente, lo que da interes
en PSC como reemplazos
• A la vanguardia estan las terapias de reemplazo de
neuronas dopaminergicas en Parkinson , que por
decadas han mostrado mejoria en el estriado y funcion
motora, y en algunos persistencia de por vida de
trasplantes de tejidos de cerebro medio derivado fetal
que tienen neuroblastos que producen dopamina
• Una preocupacion es que el tejido se propague, aunque lento ,
del huesped al injerto, por la presencia de cuerpos de Lewy, la
clave en Parkinson, que sugiere un mecanismo prionico.
• Otro es que las discinecias se desarrollan en algunos pacientes ,
que usan tras. De tejido fetal, limitante que puede sobrellevarse
con uso de algo mas consistente como PSCs, que pueden ser
seleccionadas para viabilidad optima
• Preclinicos indican que PSC en estadio especifico y subtipo
pueden funcionar en modelos de primate y roedor de Parkinson
• RCT de trasplante de iPSC-derived de personas homozigotos en
su loci de histocompatibilidad, iniciaran pronto, asi como de ESC

16. • Otras indicaciones estan en preclinicos
• Lesion medula espinal
• Injerto de SC neurales y progenitores de
oligodendrocitos haa dado regeneración
axonal y conectividad neural y ofrece promesa
de reparacion y recupeacion
• Evidencia de funcion restaurada neesita
establecerse en RCT rigurosos

17. PANCREAS