Células madre para corazones 'heridos' y sin tratamiento

Fuente: http://www.elmundo.es/salud/2014/12/15/548b34c322601d881e8b4575.html

Un estudio apunta los beneficios de la terapia celular para la angina de pecho refractaria.

El sistema NOGA permite crear un mapa del corazón. Es útil para la aplicación de la terapia celular ICAL.

El tratamiento de la angina de pecho ha experimentado importantes avances en los últimos años, tanto desde el punto de vista farmacológico como del de las técnicas de recuperación del riego sanguíneo (angioplastias y cirugías). Sin embargo, un número considerable de pacientes (hasta el 11%, según datos de EEUU) no responden a estas terapias y sufren lo que se llama angina refractaria, un trastorno que afecta en buena medida a su calidad de vida.

Precisamente por sus importantes dificultades para sobrellevar el día a día, en estos pacientes se están probando distintos tratamientos experimentales, como la terapia celular. Aunque aún es mucho lo que se desconoce sobre la utilidad de esta estrategia terapéutica, recientes estudios sugieren que puede beneficiar ampliamente a los pacientes.

Una de estas investigaciones es la dirigida por Pilar Jiménez Quevedo desde el Hospital Universitario Clínico San Carlos de Madrid cuyos resultados se han publicado recientemente en la revista Circulation Research, una de las publicaciones de la Asociación Americana del Corazón.

Sus datos, todavía preliminares, han demostrado que un determinado tipo de células madre -concretamente las CD133+ procedentes de la circulación periférica y con un papel conocido en la reestructuración del endotelio vascular- pueden usarse con seguridad y eficacia en pacientes con angina refractaria.

"Es la primera vez que se estudia este tipo de células en este tipo de pacientes. El nuestro es un estudio piloto, pero, dados los buenos resultados, queremos llevar a cabo un estudio multicéntrico a gran escala", explica Jiménez Quevedo.

El equipo de Jiménez trató con esta terapia celular en una sesión a un grupo de 28 pacientes y comparó los resultados con los de un grupo control. Durante el seguimiento, los investigadores comprobaron que los enfermos que habían recibido la terapia "tenían menos episodios de angina, consumían menos comprimidos de nitroglicerina y mejoraba tanto su calidad de vida como el riego a las zonas del corazón afectadas [medida a través de parámetros de perfusión miocárdica a los seis meses de tratamiento]", algo que no sucedía en el grupo de control.

"Este tipo de células contribuyen en el organismo a la reendotelización [recubrimiento de la zona interna de los vasos] y creo que pueden ser muy útiles en casos de isquemia", señala Jiménez Quevedo.

Esta cardióloga intervencionista explica que gracias al desarrollo tecnológico ha sido posible por primera vez inyectar las citadas células madre de forma percutánea exactamente en la zona isquémica, es decir, la que no tiene riego sanguíneo. Mediante una reconstrucción tridimensional del corazón, aclara, se puede ver dónde hay que llevar a cabo la inyección con el catéter y cómo se está produciendo.

El proceso de 'recogida' y aplicación de las células puede realizarse en unas pocas horas, añade Jiménez Quevedo. "Aunque otros estudios las conservan hasta el día siguiente en una nevera para inyectarlas, nosotros queríamos hacer el esfuerzo e inyectárselas inmediatamente tras su purificación, queríamos que estuvieran en las mejores condiciones posibles, por lo que todo se hizo entre las 08:00h de la mañana y las 17:00h de la tarde de un día", aclara.

La intención del equipo es avanzar un paso más en las investigaciones, por lo que ya está buscando distintas vías de financiación. "El estudio que hemos publicado se ha financiado íntegramente con fondos públicos, es totalmente independiente.Y estamos viendo de qué manera podemos continuar. Es complicado, la crisis se nota y en este campo la industria farmacéutica no tiene tanto interés como en otros, pero hay que tener paciencia. Nos ha costado mucho esfuerzo llegar aquí y queremos seguir avanzando".

¿Cómo se 'cosechan' las células CD133+?

En primer lugar, explica Jiménez Quevedo, se trata a los pacientes durante cuatro días con inyecciones de factor de crecimiento de glóbulos blancos para conseguir que las células madre que se alojan dentro de la médula ósea salgan al torrente circulatorio. Acto seguido, se somete al paciente a un procedimiento conocido como aféresis que permite 'filtrar' la sangre del paciente y obtener únicamente las células mononucleares, entre las que están las células madre. Con este concentrado se realiza una nueva selección y, mediante técnicas inmunomagnéticas, se eligen únicamente las células que expresen como marcador de superficie el CD 133+. Una vez recogidas, ya pueden ser administradas al paciente.

Un hallazgo sobre células madre desafía el dogma de cómo se desarrollan los fetos

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/11966/un-hallazgo-sobre-celulas-madre-desafia-al-dogma-de-como-se-desarrollan-los-fetos/es/

Se ha descubierto un nuevo tipo de célula madre que, aparentemente, puede convertirse en una célula hepática o en una célula que conforma el revestimiento de los vasos sanguíneos del hígado.

La existencia de dicho tipo de célula contradice la teoría actual sobre cómo surgen los órganos a partir de las capas celulares en el embrión, y puede proporcionar pistas sobre los orígenes del cáncer de hígado y posibles tratamientos futuros.

Gracias a las células madre, cada ser humano se desarrolla a partir de una única célula, convirtiéndose al final del proceso en un ser complejo hecho de más de 200 tipos de células. La célula madre humana original, el embrión resultante de la fecundación, tiene el potencial de desarrollarse en cada tipo de célula humana. Las células madre se multiplican (proliferan) y especializan (diferencian), hasta que logran una población de millones de células funcionales, incluyendo células hepáticas (hepatocitos), células de vasos sanguíneos (células endoteliales), células musculares, óseas, etcétera.

En el útero, una de las fases iniciales del embrión humano comienza con la aparición de tres capas distintas de células madre: el endodermo, el mesodermo y el ectodermo.

Recreación artística de célula madre del tipo descubierto. 

El consenso hasta ahora era que el endodermo se centra en formar el hígado y otros órganos de la zona digestiva; el mesodermo se ocupa del corazón, los músculos y las células sanguíneas; y el ectodermo se dedica al cerebro y la piel. Es importante saber con certeza qué capa da lugar a qué órganos porque estos orígenes guardan pistas cruciales sobre las causas de ciertas enfermedades en los sujetos adultos, además de sobre cómo debe ser el desarrollo correcto del individuo.

El equipo de Valerie Gouon-Evans, de la Escuela Icahn de Medicina, dependiente del Centro Médico Monte Sinaí en la ciudad estadounidense de Nueva York, ha encontrado una célula madre que puede convertirse en célula hepática, que se cree se origina en el endodermo, o en célula endotelial (que ayuda a formar un vaso sanguíneo), y cuyo origen exclusivo se atribuía al mesodermo.

El nuevo descubrimiento va en contra de la teoría tradicional de las capas iniciales, que dice que una célula madre solo se convierte en tipos de célula en consonancia con la capa de la que proviene dicha célula madre. Ahora resulta que, aparentemente, las células endoteliales pueden surgir tanto del endodermo como del mesodermo.

Información adicional

Researchers develop new cells meant to form blood vessels, treat peripheral artery disease

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2014-10-cells-meant-blood-vessels-peripheral.html

Researchers have developed a technique to jump-start the body's systems for creating blood vessels, opening the door for potential new treatments for diseases whose impacts include amputation and blindness.

The international team, led by scientists at the Indiana University School of Medicine, is targeting new therapies for illnesses such as peripheral artery disease, a painful leg condition caused by poor blood circulation. The disease can lead to skin problems, gangrene and sometimes amputation.

While the body has cells that specialize in repairing blood vessels and creating new ones, called endothelial colony-forming cells, these cells can lose their ability to proliferate into new blood vessels as patients age or develop diseases like peripheral arterial disease, said Mervin C. Yoder Jr., M.D., Richard and Pauline Klingler Professor of Pediatrics at IU and leader of the research team.

Peripheral artery disease patients can be given medication to improve blood flow, but if the blood vessels to carry that improved flow are reduced in number or function, the benefits are minimal. If "younger," more "enthusiastic" endothelial colony forming cells could be injected into the affected tissues, they might jump-start the process of creating new blood vessels. Gathering those cells would not be easy however—they are relatively difficult to find in adults, especially in those with peripheral arterial disease. However, they are present in large numbers in umbilical cord blood.

Reporting their work in the journal Nature Biotechnology, the researchers said they had developed a potential therapy through the use of patient-specific induced pluripotent stem cells, which are normal adult cells that have been "coaxed" via laboratory techniques into reverting into the more primitive stem cells that can produce most types of bodily tissue. So, in one of the significant discoveries reported in the Nature Biotechnology paper, the research team developed a novel methodology to mature the induced pluripotent stem cells into cells with the characteristics of the endothelial colony-forming cells that are found in umbilical cord blood. Those laboratory-created endothelial colony-forming cells were injected into mice, where they were able to proliferate into human blood vessels and restore blood flow to damaged tissues in mouse retinas and limbs.

Overcoming another hurdle that has been faced by scientists in the field, the research team found that the cord-blood-like endothelial colony-forming cells grown in laboratory tissue culture expanded dramatically, creating 100 million new cells for each original cell in a little less than three months.

"This is one of the first studies using induced pluripotent stem cells that has been able to produce new cells in clinically relevant numbers—enough to enable a clinical trial," Dr. Yoder said. The next steps, he said, include reaching an agreement with a facility approved to produce cells for use in human testing. In addition to peripheral artery disease, the researchers are evaluating the potential uses of the derived cells to treat diseases of the eye and lungs that involve blood flow problems.

More information: Differentiation of human pluripotent stem cells to cells similar to cord-blood endothelial colony–forming cells, Nature Biotechnology, DOI: 10.1038/nbt.3048

Las células de pacientes con infarto pueden restaurar los tejidos cardiacos dañados

Fuente: http://www.madrimasd.org/informacionidi/noticias/noticia.asp?id=61670

Investigadores de las Universidades de Granada, Jaén, Málaga, Miami y del Hospital Universitario Virgen de la Victoria de Málaga han demostrado que las propias células de la sangre de pacientes que han sufrido un infarto de miocardio son capaces de restaurar el tejido dañado del corazón.

En concreto, se trata de las denominadas células progenitoras endoteliales (EPC), aquellas que están destinadas a convertirse en vasos sanguíneos, pero que los científicos han conseguido que se diferencien hacia células de músculo cardiaco (cardiomiocitos). Esta posibilidad de cambiar su función se debe a que se encuentran en una fase inicial en la que las células aún no están maduras y, por tanto, tienen plasticidad, es decir, se pueden reconducir para se conviertan en tejido cardiaco. 

"Hasta ahora se sabía el papel beneficioso de estas EPC en patologías donde se reduce el diámetro de los vasos sanguíneos como la cardiopatía isquémica y la enfermedad arterial periférica. Sin embargo, poco se sabía sobre su potencial para restaurar el tejido dañado del corazón", explica el responsable del proyecto en la Universidad de Granada, Juan Antonio Marchal. 

Para esclarecer su papel, los científicos analizaron in vitro la capacidad de convertirse en células cardiacas de muestras de EPCs aisladas a partir de sangre de pacientes con infarto agudo de miocardio y las compararon con EPCs obtenidas a partir de sangre de cordón umbilical, una fuente donde ya se conoce que existen células madre capaces de regenerar tejido cardiaco. 

"Es la primera vez que se desarrolla esta comparación. Nuestros datos indican que células progenitoras endoteliales (EPCs) obtenidas a partir de ambos orígenes, sangre de pacientes y cordón umbilical, tienen plasticidad y funciones similares y sugieren una eficacia terapéutica potencial en la terapia celular cardiaca", asevera el investigador. 

Esta terapia pasaría por inyectar estas células en la zona de la lesión. "Tras un infarto, se produce un efecto llamada de estas EPC desde la médula ósea, donde se encuentran normalmente, hasta el corazón, para reparar la lesión. Es el efecto homing. Sin embargo, este mecanismo no logra trasladar suficientes células como para regenerar por completo el tejido dañado", explica. Por eso, la futura terapia que proponen los expertos ayudaría a los pacientes con ese proceso de regeneración. Además, al tratarse de células propias se evitan posibles rechazos. "La inyección de células ya se hace, pero nosotros hemos demostrado la capacidad de estas células propias del paciente infartado, de ahí que no se produzcan efectos secundarios", aclara. 

"No obstante, es necesario desarrollar protocolos de expansión en el laboratorio de estas células del propio paciente para que podamos obtener un número adecuado que tuviera el efecto beneficioso una vez introducidas en los pacientes", precisa. 

Para llegar a sus conclusiones, publicadas en un artículo aparecido en la revista Cytotherapy, los expertos primero han aislado las células progenitoras endoteliales de todo el conjunto de células existentes en la sangre (glóbulos blancos, rojos...). Una vez separadas, se deja que las EPC proliferen y añaden una sustancia, la 5-azacitidina, que tiene capacidad para inducirlas a células de corazón, al igual que las células de cordón umbilical. 

"No se observaron diferencias significativas entre el número de unidades formadoras de colonias de células endoteliales en sangre periférica de pacientes con infarto de miocardio y muestras de cordón umbilical", concluye. Estos resultados, que se trasladarán luego a ensayos en vivo con animales, son fruto del proyecto de excelencia 'BIOMER CONDROSTEM 3-D: biomedicina regenerativa de patología condral mediante el uso de células madre autólogas', financiado por la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo. 

Células de sangre de pacientes infartados pueden regenerar el tejido dañado del corazón

Fuente: http://www.rtve.es/noticias/20140929/demuestran-celulas-sangre-paciente-infarto-pueden-restaurar-corazon/1019461.shtml

Las propias células de la sangre de pacientes que han sufrido un infarto de miocardio son capaces de restaurar el tejido dañado del corazón, según las conclusiones de un estudio realizado por investigadores de las Universidades de Granada, Jaén, Málaga, Miami y del Hospital Universitario Virgen de la Victoria de Málaga.

En concreto, se trata de las denominadas células progenitoras endoteliales (EPC), aquellas que están destinadas a convertirse en vasos sanguíneos, pero que los científicos han conseguido que se diferencien hacia células de músculo cardiaco (cardiomiocitos).

Esta posibilidad de cambiar su función se debe a que se encuentran en una fase inicial en la que las células aún no están maduras y, por tanto, tienen plasticidad, es decir, se pueden reconducir para se conviertan en tejido cardiaco.

“Hasta ahora se sabía el papel beneficioso de estas EPC en patologías donde se reduce el diámetro de los vasos sanguíneos como la cardiopatía isquémica y la enfermedad arterial periférica. Sin embargo, poco se sabía sobre su potencial para restaurar el tejido dañado del corazón”, ha explicado el responsable del proyecto en la Universidad de Granada, Juan Antonio Marchal.

Para esclarecer su papel, los científicos analizaron in vitro la capacidad de convertirse en células cardiacas de muestras de EPC aisladas a partir de sangre de pacientes con infarto agudo de miocardio.

Las compararon con EPC obtenidas a partir de sangre de cordón umbilical, una fuente donde ya se conoce que existen células madre capaces de regenerar tejido cardiaco.

“Es la primera vez que se desarrolla esta comparación. Nuestros datos indican que células progenitoras endoteliales (EPCs) obtenidas a partir de ambos orígenes, sangre de pacientes y cordón umbilical, tienen plasticidad y funciones similares y sugieren una eficacia terapéutica potencial en la terapia celular cardiaca”, ha aseverado el investigador.

Esta terapia pasaría por inyectar estas células en la zona de la lesión. “Tras un infarto, se produce un efecto llamada de estas EPC desde la médula osea, donde se encuentran normalmente, hasta el corazón, para reparar la lesión: es el efecto homing. Sin embargo, este mecanismo no logra trasladar suficientes células como para regenerar por completo el tejido dañado”, explica.

Por eso, la futura terapia que proponen los expertos ayudaría a los pacientes con ese proceso de regeneración. Además, al tratarse de células propias se evitan posibles rechazos.

“La inyección de células ya se hace, pero nosotros hemos demostrado la capacidad de estas células propias del paciente infartado, de ahí que no se produzcan efectos secundarios”, aclara.

“No obstante, es necesario desarrollar protocolos de expansión en el laboratorio de estas células del propio paciente para que podamos obtener un número adecuado que tuviera el efecto beneficioso una vez introducidas en los pacientes”, precisa.

Para llegar a sus conclusiones, publicadas en la revista Cytotherapy, los expertos primero aislaron las células progenitoras endoteliales de todo el conjunto de células existentes en la sangre: glóbulos blancos, rojos, etc.

Una vez separadas, se deja que las EPC proliferen y añaden una sustancia, la 5-azacitidina, que tiene capacidad para inducirlas a células de corazón, al igual que las células de cordón umbilical.

“No se observaron diferencias significativas entre el número de unidades formadoras de colonias de células endoteliales en sangre periférica de pacientes con infarto de miocardio y muestras de cordón umbilical”, ha concluido el investigador de la UGR.

Estos resultados, que se trasladarán luego a ensayos en vivo con animales, son fruto del proyecto de excelencia ‘BIOMER CONDROSTEM 3-D: biomedicina regenerativa de patología condral mediante el uso de células madre autólogas’ financiado por la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo.

La 'receta' genética para convertir células madre en células de la sangre

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20140715/abci-sangre-celulas-genes-receta-201407141755.html

Identifican dos programas genéticos responsables de reprogramar las células troncales indiferenciadas para transformarlas en células capaces de fabricar sangre.

Células madre endoteliales (verde) se convierten en células madre sanguíneas (rojo)

La capacidad de convertir de forma fiable y segura en el laboratorio todos los distintos tipos de células en sangre humana es ya cuestión de tiempo gracias a los resultados de un trabajo que se publica en «Nature Communications». Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison (EE.UU.) han descubierto dos programas genéticos responsables de reprogramar las células troncales indiferenciadas para transformarlas en células capaces de fabricar sangre.

La investigación, explica su autor, Igor Slukvin, es importante porque identifica cómo la propia naturaleza hace productos precursores de la sangre en las primeras etapas de desarrollo. El descubrimiento proporciona a los científicos las herramientas necesarias para obtener las propias células, investigar cómo se desarrollan las células de la sangre y producir nuevos productos de sangre clínicamente relevantes. «Es la primera demostración de que es posible generar diferentes tipos de células a partir de células madre pluripotentes humanas utilizando factores de transcripción», explica Slukvin. Los factores de transcripción son las proteínas que se unen al ADN y controlan el flujo de la información genética, que en última instancia, determina el destino de desarrollo de las células madre indiferenciadas.

Durante el desarrollo, las células sanguíneas surgen en la aorta, el vaso sanguíneo más importante en el embrión. Allí, comenta el experto, la células sanguíneas, incluyendo las células madre hematopoyéticas, se generan por gemación a partir de una población única de lo que los científicos llaman células endoteliales hemogénicas. Ahora, en este nuevo trabajo se han identificado dos grupos distintos de los factores de transcripción que pueden convertir directamente las células madre humanas en las células endoteliales hemogénicas, que posteriormente se convierten en diferentes tipos de células sanguíneas.

Los factores identificados por el grupo de Slukvin eran capaces de fabricar la gama de células sanguíneas humanas, incluyendo las células blancas de la sangre, las células rojas de la sangre y los megacariocitos, los productos sanguíneos utilizados comúnmente. «Al sobreexpresar sólo uno de los dos factores de transcripción, podemos, en el laboratorio, reproducir la secuencia de eventos que se generan en el embrión, donde se fabrica la sangre», subraya Slukvin. El método desarrollado por el grupo de Slukvin ha demostrado producir células sanguíneas en abundancia. Por cada millón de células madre, los investigadores fueron capaces de producir 30 millones de células sanguíneas.

Un aspecto crítico del trabajo es el uso de ARN mensajero modificado directamente para la células madre que hace posible inducir a las células sin introducir artefactos genéticos. De esta forma, las células resultantes para la terapia son más seguras. «Al hacerlo sin ayuda de un virus, la integridad del genoma no se ve afectada», señala.

Además, los expertos señalan que mientras que el nuevo trabajo muestra que la sangre se puede hacer mediante la manipulación de los mecanismos genéticos, su enfoque podría ser viable también para la fabricación de otros tipos de células con potencial terapéutico, incluyendo las células del páncreas y el corazón.

Lo que no ha logardo este trabajo es fabricar células madre hematopoyéticas, es decir, células madre multipotenciales que se encuentran en la médula ósea, que son esenciales para tratar algunos tipos de cáncer, incluyendo leucemia y mieloma múltiple. La elaboración de un método para producir en el laboratorio sigue siendo un reto importante. «Todavía no sabemos cómo hacerlo -reconoce el investigador- pero nuestro nuevo enfoque para la producción de glóbulos rojos nos dará la oportunidad de modelar su desarrollo en un plato y la identificación de nuevos factores de células madre hematopoyéticas».

Wisconsin scientists find genetic recipe to turn stem cells to blood

Fuente: http://www.news.wisc.edu/22991

The ability to reliably and safely make in the laboratory all of the different types of cells in human blood is one key step closer to reality.

Writing in the journal Nature Communications, a group led by University of Wisconsin-Madison stem cell researcher Igor Slukvin reports the discovery of two genetic programs responsible for taking blank-slate stem cells and turning them into both red and the array of white cells that make up human blood.

Two transcription factors are all that is required to make blood from pluripotent stem cells. Following introduction of the factors, stem cells form endothelium (green) which subsequenty become blood cells (red). Image courtesy of Irina Elcheva and Akhilesh Kumar, Wis. National Primate Research Center

The research is important because it identifies how nature itself makes blood products at the earliest stages of development. The discovery gives scientists the tools to make the cells themselves, investigate how blood cells develop and produce clinically relevant blood products.

“This is the first demonstration of the production of different kinds of cells from human pluripotent stem cells using transcription factors,” explains Slukvin, referencing the proteins that bind to DNA and control the flow of genetic information, which ultimately determines the developmental fate of undifferentiated stem cells.

During development, blood cells emerge in the aorta, a major blood vessel in the embryo. There, blood cells, including hematopoietic stem cells, are generated by budding from a unique population of what scientists call hemogenic endothelial cells. The new report identifies two distinct groups of transcription factors that can directly convert human stem cells into the hemogenic endothelial cells, which subsequently develop into various types of blood cells.

The factors identified by Slukvin’s group were capable of making the range of human blood cells, including white blood cells, red blood cells and megakaryocytes, commonly used blood products.

Igor Slukvin

“By overexpressing just two transcription factors, we can, in the laboratory dish, reproduce the sequence of events we see in the embryo” where blood is made, says Slukvin of the Department of Pathology and Laboratory Medicine in the UW School of Medicine and Public Health and theWisconsin National Primate Research Center.

The method developed by Slukvin’s group was shown to produce blood cells in abundance. For every million stem cells, the researchers were able to produce 30 million blood cells.

A critical aspect of the work is the use of modified messenger RNA to direct stem cells toward particular developmental fates. The new approach makes it possible to induce cells without introducing any genetic artifacts. By co-opting nature’s method of making cells and avoiding all potential genetic artifacts, cells for therapy can be made safer.

“You can do it without a virus, and genome integrity is not affected,” Slukvin notes.

Moreover, while the new work shows that blood can be made by manipulating genetic mechanisms, the approach is likely to be true as well for making other types of cells with therapeutic potential, including cells of the pancreas and heart.

An unfulfilled aspiration, says Slukvin, is to make hematopoietic stem cells, multipotent stem cells found in bone marrow. Hematopoietic stem cells are used to treat some cancers, including leukemia and multiple myeloma. Devising a method for producing them in the lab remains a significant challenge.

“We still don’t know how to do that,” Slukvin notes, “but our new approach to making blood cells will give us an opportunity to model their development in a dish and identify novel hematopoietic stem cell factors.”

The study was conducted under the umbrella of the Progenitor Cell Biology Consortium, run by National Heart, Lung and Blood Institute, part of the National Institutes of Health, and involved a collaboration of scientists at UW-Madison, the Morgridge Institute for Research, the University of Minnesota at the Twin Cities and the Houston Methodist Research Institute.

In addition to Slukvin, authors of the new report include Irina Elcheva, Vera Brok-Volchanskaya, Akhilesh Kumar, Patricia Liu, Jeong-Hee Lee, Lilian Tong and Maxim Vodyanik, all of the Wisconsin National Primate Research Center; Scott Swanson, Ron Stewart and James A. Thomson of the Morgridge Institute for Research; Michael Kyba of the University of Minnesota’s Lillehei Heart Institute; and Eduard Yakubov and John Cooke of the Center for Cardiovascular Regeneration of the Houston Methodist Research Institute.

New stem cell production method could clear way for anticancer gene therapy

Fuente: http://www.stemcellsportal.com/content/new-stem-cell-production-method-could-clear-way-anticancer-gene-therapy

A new study released in STEM CELLS Translational Medicine suggests a new way to produce endothelial progenitor cells in quantities large enough to be feasible for use in developing new cancer treatments.

Endothelial progenitor cells (EPCs) are rare stem cells that circulate in the blood with the ability to differentiate into the cells that make up the lining of blood vessels. With an intrinsic ability to home to tumors, researchers have focused on them as a way to deliver gene therapy straight to the cancer. However, the challenge has been to collect enough EPCs for this use.

This new study, by researchers at the Institute of Bioengineering and Nanotechnology, National University of Singapore and Zhejiang University led by Shu Wang, Ph.D., explored whether human induced pluripotent stem cells (iPSCs) could provide the answer. iPSCs, generated from adult cells, can propagate indefinitely and give rise to every other cell type in the body, much like human embryonic stem cells, which are considered the gold standard for stem cell therapy.

“However, human iPS cells can be generated relatively easily through reprogramming, a procedure that circumvents the bioethical controversies associated with deriving embryonic stem cells from human embryos,” Dr. Wang said.

After inducing human iPS cells to differentiate into the EPCs, the research team compared the stability and reliability of the induced EPCs with regular EPCs by injecting them into mice with breast cancer that had metastasized (traveled) to the lungs. The results showed that their induced EPCs retained the intrinsic ability to home to tumors, just as regular EPCs do. They also did not promote tumor growth or metastasis.

“We next tested the induced EPCs’ therapeutic potential by infusing them with an anticancer gene and injecting them into the mice,” Dr. Wang said. “The results indicated that the tumors were reduced and the animals’ survival rates increased.

“Since this approach may use patient's own cells to prepare cellular therapeutics and is based on non-toxic immunotherapy, it holds potential for translation to clinical application and may be particularly valuable as a new type of anti-metastatic cancer therapy.”

“With the increasing potential of using EPCs as cancer therapeutics, it is important to have a reliable and stable supply of human EPCs, said Anthony Atala, M.D., editor of STEM CELLS Translational Medicine and director of the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine. “This study demonstrates the feasibility of generating EPs from early-passage human iPS cells.”

Capturan las primeras imágenes de células madre endoteliales humanas en el sincrotrón ALBA

Fuente: http://www.agenciasinc.es/Noticias/Capturan-las-primeras-imagenes-de-celulas-madre-endoteliales-humanas-en-el-sincrotron-ALBA

Por primera vez, se han conseguido imágenes de células madre endoteliales humanas. Las capturas, extraídas por microscopia de transmisión de rayos X, se han obtenido utilizando el sincrotrón ALBA, situado en Cerdanyola del Vallès.

Un grupo de investigadores, liderado por Anna Rosell del Vall d'Hebron Institut de Recerca (VHIO), Anna Roig del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) y Eva Pereiro, responsable de la línea de luz mistral en el Sincrotrón ALBA, han obtenido por primera vez imágenes de células endoteliales progenitoras (EPC, por sus siglas en inglés) humanas, gracias al microscopio de transmisión de rayos X.

Los expertos del VHIR y el ICMAB-CSIC comenzaron un proyecto en el año 2009 con la hipótesis de que aplicando externamente al cerebro un campo magnético e incorporando nanopartículas de óxido de hierro a las EPCs sería posible guiar de forma segura la llegada de estas células a áreas específicas del cerebro donde su injerto reforzaría los mecanismos endogénicos reparadores basados en su potencial angio-vasculogénico.

El experimento realizado en el Sincrotrón ALBA de Cerdanyola del Vallès (Barcelona) tenía el objetivo de capturar, mediante tomografías de rayos X, imágenes de EPCs sin seccionar y conteniendo nanopartículas. De esta manera, siguiendo unos largos protocolos para la preparación de las muestras, los investigadores han obtenido las primeras imágenes de células endoteliales progenitoras humanas con y sin nanopartículas.

Después de un proceso en el que se tendrá que realizar la reconstrucción de las imágenes, los investigadores esperan obtener datos tomográficos de 50-60nm de resolución que permitirán visualizar en 3D las células enteras (y no en secciones).

Esto permitirá realizar un estudio comparativo de morfología y medición entre las células con y sin hierro, así como también entre los diferentes subtipos de EPCs. Por otro lado, con este estudio, financiado por el Instituto Carlos III y el Ministerio de Economía y Competitividad, los investigadores pretenden determinar la distribución espacial de los endosomas o lisosomas que contienen nanopartículas dentro de las células.

La investigación en ictus se centra en el nuevo concepto de la potenciación de la plasticidad neurovascular después del daño cerebral y por ello, los investigadores buscan terapias celulares dirigidas a estimular esta neurorreparación. El grupo de enfermedades neurovasculares del VHIR investiga nuevas estrategias basadas en la potenciación de las respuestas angio-vasculogénicas.

Se trata de la administración de células endoteliales progenitoras (EPCs) para promover la creación de nuevos vasos sanguíneos desde el área perilesional no afectada. No obstante, para un tratamiento exitoso, es crucial asegurar la llegada y el injerto de un número suficiente de células trasplantadas en la zona del cerebro donde su acción es imprescindible para la neurorreparación.

Según la Organización Mundial de la Salud, cada año 15 millones de personas en todo el mundo sufren un ictus. La incidencia de esta enfermedad en Europa es aproximadamente de 200-250 casos cada 100.000 habitantes y se estima que menos del 5% de estos pacientes reciben el tratamiento, ya que solo disponen de terapias de reperfusión de la arteria obstruida con una estrecha ventana terapéutica de solo unas horas tras el inicio de los síntomas. Es por ello que la investigación de terapias neuroreparadoras es una necesidad para todos aquellos enfermos que han sufrido o sufrirán un ictus en el futuro.