Mostrando entradas con la etiqueta cartílago. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta cartílago. Mostrar todas las entradas

martes, 19 de julio de 2016

Cartílago fabricado a partir de células madre permitirá tratar la artritis y la artrosis de cadera

Fuente: http://www.abc.es/salud/enfermedades/abci-crean-cartilago-partir-celulas-madre-para-tratar-artritis-y-artrosis-cadera-201607182007_noticia.html


El nuevo cartílago reviste una estructura que imita la articulación de la cadera y que posee propiedades antiinflamatorias para revertir los síntomas de la artritis.


Estructura 3D rodeada de cartílago con la forma de la articulación de la cadera.





Dada su capacidad para, por una parte, diferenciarse en cualquier tipo de célula y, por otra, dividirse de forma ilimitada, las células madre constituyen la base de los actuales estudios de investigación para la generación o regeneración de órganos y tejidos. Es el caso, entre otros, de los cartílagos que unen los huesos y articulaciones, cuyo desgaste o inflamación en las enfermedades crónicas como la artritis o la artrosis hacen que aparezca dolor, hinchazón y pérdida de movimiento. De hecho, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis (EE.UU.) han logrado programar células madre para que formen un cartílago en torno a un molde con la forma de la articulación de la cadera, logrando así un implante mucho más ‘natural’ y ‘duradero’ que las actuales prótesis artificiales que se emplean en la cirugía para el reemplazo de esta articulación.


El estudio, publicado en la revista «Proceedings of the National Academy of Sciences», ofrece una alternativa, aun futura, para la cirugía de reemplazo de cadera, sobre todo en los pacientes jóvenes. Y es que a día de hoy, los médicos se niegan a llevar a cabo estas intervenciones en los menores de 50 años por una sencilla razón: las prótesis artificiales tienen una vida media inferior a los 20 años. Un aspecto a tener muy en cuenta dado que, al requerir la retirada de la prótesis desgastada, una segunda operación de remplazo de la articulación siempre supone un alto riesgo de destrucción del hueso y de aparición de infecciones.


Como explica Farshid Guilak, director de la investigación, «el reemplazo de una prótesis desgastada es una operación muy difícil. Por ello, hemos desarrollado una forma de recubrir la articulación utilizando las células madre del propio paciente para generar nuevo cartílago, revestimiento que además combinamos con una terapia génica para producir moléculas antiinflamatorias que reviertan las artritis. Nuestro objetivo es prevenir, o cuando menos demorar, el reemplazo de las prótesis convencionales elaboradas con plásticos y metales».


La nueva técnica utiliza una estructura sintética biodegradable y tridimensional que puede moldearse en cualquier articulación –en este caso, la cadera– y que, posteriormente, es cubierta con el cartílago generado a partir de las células madre obtenidas de la reprogramación de las células de la piel del propio paciente. En consecuencia, la estructura puede ser implantada en la superficie de, por ejemplo, la cadera afectada por la artritis. De esta manera, y dado que la articulación está recubierta con un tejido ‘vivo’, se alivia el dolor causado por la artritis e, incluso, se puede demorar o eliminar la necesidad de cirugía de reemplazo de la articulación en muchos pacientes.


Pero aún hay más. También se puede incluir un gen en el cartílago regenerado, gen que posteriormente se activará con un fármaco para que produzca moléculas antiinflamatorias que reviertan la artritis. Y es que, de hecho, es esta inflamación la que provoca los primeros problemas articulares asociados a la enfermedad.


Como indica Farshid Guilak, «en los casos en los que haya inflamación podremos administrar al paciente un simple fármaco que activará el gen previamente implantado para disminuir la inflamación articular. Así, podremos cesar la administración del fármaco en cualquier momento, lo que dará lugar a una inactivación de este gen».


Y esta terapia génica ‘adicional’, ¿es importante? Pues sí, y mucho. No en vano, como apunta el director del estudio, «cuando los niveles de moléculas inflamatorias se incrementan en una articulación, el cartílago se destruye y aumenta el dolor. Sin embargo, la adición de esta terapia génica a la estructura y a las células madre podrían ‘convencer’ a las articulaciones de los pacientes para que se defiendan de la artritis y, así, conserven una funcionalidad óptima durante más tiempo».


En definitiva, la nueva estructura tridimensional rodeada del ‘propio’ cartílago del paciente podría resultar muy útil para el tratamiento de la cadera afectada por la artritis o por la artrosis. Y es que como destaca Franklin Moutos, co-autor del estudio, «esta estructura única es el resultado de la unión de cerca de 600 fibras biodegradables para crear un tejido de alto rendimiento que puede funcionar como un cartílago normal. Tal es así que los implantes de fibras son lo suficientemente fuertes como para soportar hasta 10 veces el peso del paciente, que es lo que generalmente tienen que aguantar nuestras articulaciones cuando hacemos ejercicio».


Y llegados a este punto, ¿cuánto tendrán que esperar los pacientes para beneficiarse de este avance? Pues la verdad es que aún habrá que esperar. Y es que si bien los implantes ya se están probando en modelos animales, los autores estiman que, en caso de que todo vaya bien, los ensayos cínicos con seres humanos no se pondrán en marcha hasta dentro de 3 a 5 años.


Caderas en 3D con células madre para la artritis

Fuente: http://www.elmundo.es/salud/2016/07/18/578d22fc468aebf06c8b463c.html



El cartílago está elaborado con células madre de la piel del paciente.




A los pacientes jóvenes con artritis en la cadera no les queda más remedio que operarse e implantarse una prótesis para poder seguir caminando. La vida media de éstas no supera los 20 años, por lo que transcurrido ese tiempo, hay que volver a operar para cambiarla. Se trata de una cirugía muy agresiva que puede complicarse por el riesgo de infecciones. Se sabe que en las articulaciones de los pacientes con artritis los niveles de moléculas inflamatorias son muy altos. Esto hace que se destruya el cartílago y aparezca el dolor.


Buscando alternativas a las prótesis convencionales, se ha conseguido programar células madre para que generen cartílago en una estructura en 3D similar a la articulación de la cadera. Es decir, fabrican una articulación de la cadera a medida (prótesis) y con las células del paciente.


Es más, el equipo de Farshid Guilak, profesor de Cirugía Ortopédica en la Universidad Washington, en St. Louis, junto con investigadores de Cytex Therapeutics, en Durham (Carolina del Norte), ha utilizado también terapia génica para que ese cartílago libere moléculas antiinflamatorias que eviten que se vuelva a producir artritis en esa articulación, tal y como se recoge en un estudio que se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences. El objetivo principal es prevenir o, por lo menos, retrasar la implantación de una prótesis de cadera convencional en estos pacientes.


Lo primero que han hecho los investigadores ha sido construir una estructura sintética biodegradable con técnicas de 3D que se ha modelado siguiendo la forma de la articulación del paciente. A continuación, han cubierto la estructura con cartílago fabricado con células madre obtenidas a partir de la piel del paciente. De esta forma, se puede implantar en una cadera con artritis. Reparar la articulación de la cadera con una especie de tejido viviente favorece el alivio del dolor. En el mejor de los casos, se podrá conseguir que no sea necesario hacer cirugía de la cadera en algunos pacientes.


Además estas prótesis hechas con células madre tienen un ingrediente más: un gen que dirige la liberación de unas moléculas antiinflamatorias que detienen la progresión de la artritis. Según cuenta Farshid Guilak, cuando se produce la inflamación, se puede administrar un fármaco que activa al gen que se ha implantado en la prótesis 3D. De esta forma, se reduce la inflamación y, por consiguiente, el dolor en la articulación. Una cosa importante es que una vez que se deja de administrar el fármaco, el gen se inactiva.


Utilizar de forma conjunta la terapia celular y la génica es muy importante porque, además de conseguir reemplazar la articulación dañada, se intenta esquivar la aparición de una nueva artritis, lo que hace que el paciente pueda caminar y hacer una vida normal durante más tiempo y con una mayor calidad.


Aún hay que esperar a ver qué pasa cuando se implanten estas nuevas prótesis hechas con células madre en un paciente. Por el momento, están listas para ver cómo funcionan en animales de laboratorio. Si todo va bien, en unos tres o cinco años se empezarán a utilizar.


Investigadores reprograman células madre para hacer crecer cartílago

Fuente: http://ecodiario.eleconomista.es/salud/noticias/7713463/07/16/Investigadores-programan-celulas-madre-para-hacer-crecer-cartilago.html


Con el objetivo de tratar caderas artríticas gastadas sin cirugía extensa para reemplazarlas, científicos han programado células madre para hacer crecer cartílago nuevo en una plantilla de 3-D con forma de la bola de la articulación de la cadera. Además, mediante el uso de la terapia génica, han activado cartílago nuevo para liberar moléculas antiinflamatorias que se defiendan de un retorno de la artritis.



La técnica, demostrada en un esfuerzo de colaboración entre la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y Cytex Therapeutics Inc. en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, se detalla en un artículo que se publica en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.


El descubrimiento podría proporcionar un día una alternativa a la cirugía de reemplazo de cadera, sobre todo en los pacientes más jóvenes. Los médicos son reacios a realizar este tipo de operaciones en pacientes menores de 50 años debido a que las prótesis articulares suelen durar menos de 20 años y una segunda cirugía de reemplazo de articulaciones para eliminar una prótesis desgastada puede destruir el hueso y poner a los pacientes en riesgo de infección.


"La sustitución de una articulación protésica no es una cirugía difícil --dice Farshid Guilak, profesor de Cirugía Ortopédica en la Universidad de Washington--. Hemos desarrollado una manera de resurgir una articulación artrítica usando las propias células madre del paciente para crecer cartílago nuevo, en combinación con la terapia génica para liberar moléculas anti-inflamatorias para mantener la artritis a raya. Nuestra esperanza es evitar, o al menos retrasar, un metal estándar y reemplazar la articulación protésica de plástico", añade.


La técnica utiliza un andamio sintético biodegradable 3-D que Guilak y su equipo desarrollaron. El andamio, moldeado en la forma precisa de la articulación de un paciente, se cubre con el cartílago a partir de las propias células madre del paciente tomadas de grasa debajo de la piel. El andamio puede implantarse sobre la superficie de una cadera artrítica, por ejemplo.


El recubrimiento de la articulación de la cadera con tejido "vivo" está diseñado para aliviar el dolor de artritis y retrasar o incluso eliminar la necesidad de una cirugía de reemplazo de articulaciones en algunos pacientes. Además, mediante la inserción de un gen en el cartílago recién cultivado y su activación con un fármaco, el gen puede orquestar la liberación de moléculas anti-inflamatorias para luchar contra el retorno de la artritis, que generalmente es lo que desencadena tales problemas en las articulaciones en el primer lugar.


"Cuando hay inflamación, podemos dar a un paciente un medicamento simple, que activa el gen que hemos implantado, para reducir la inflamación en la articulación", afirma Guilak, también profesor de Biología del Desarrollo y de Ingeniería Biomédica. "Podemos dejar de dar el medicamento en cualquier momento, lo cual desactiva el gen", añade.


Esta terapia génica es importante, explica, porque cuando los niveles de moléculas inflamatorias se elevan en una articulación, el cartílago se destruye y el dolor aumenta. Mediante la adición de la terapia génica a la técnica de células madre y andamios, Guilak y sus colegas creen que será posible convencer a las articulaciones de los pacientes para que se defiendan de la artritis y funcionen mejor durante un tiempo más largo.


El andamio 3-D se construye utilizando un patrón de tejido que le da al dispositivo la estructura y propiedades del cartílago normal. Franklin Moutos, vicepresidente de desarrollo de la tecnología en Cytex, subraya que la estructura única es el resultado de aproximadamente 600 haces de fibras biodegradables juntas para crear un tejido de alto rendimiento que puede funcionar como cartílago normal.


"Como prueba de ello, los implantes de tejidos son lo suficientemente fuertes para soportar cargas de hasta diez veces el peso corporal de un paciente, que suele ser lo que nuestras articulaciones deben soportar cuando hacemos ejercicio", afirma Moutos.


sábado, 21 de mayo de 2016

Logran regenerar cartílago hialino con células madre

Fuente: http://www.diariomedico.com/2016/05/20/area-cientifica/especialidades/traumatologia/logran-regenerar-cartilago-hialino-con-celulas-madre


Un grupo de la Clínica Diagonal de Barcelona ha logrado regenerar cartílago hialino con células madre, según los últimos resultados que se han presentado en el Congreso de la Sociedad Catalana de Cirugía Ortopédica y Traumatología.


El equipo de la Clínica Diagonal, de Barcelona.





Los responsables de la Unidad de Biocirugía y Medicina Regenerativa Aplicada de la Clínica Diagonal de Barcelona han logrado regenerar cartílago hialino, con células madre, en pacientes con lesiones articulares o artrosis. El hallazgo se ha presentado en el XXIX Congreso de la Sociedad Catalana de Cirugía Ortopédica y Traumatología (Sccot), celebrado en la capital catalana.


Como ha explicado Daniel Martín Casola, responsable médico de la citada unidad, "hace tres años comenzamos a extraer células progenitoras del hueso de la pelvis y las infiltramos en la articulación a regenerar. Los resultados que hemos obtenidos han sido muy buenos, porque el 100 por ciento de los 44 pacientes que hemos intervenido ha mejorado: los más jóvenes se han recuperado en un 100 por ciento y en los pacientes de más edad el dolor en la articulación ha remitido entre un 60-80 por ciento".


La evidencia de formación de cartílago hialino se confirmó en una cirugía de genu varo, que precisaba de dos intervenciones. "Aprovechando la segunda, introducimos el artroscopio y pudimos ver el cartílago hialino regenerado. Tomamos una muestra, que fue confirmada en laboratorio por anatomía patológica", ha recordado. 30 de los 44 pacientes cuentan un seguimiento de más de ocho meses, plazo en el que se calcula que el cartílago comienza a estar regenerado e impactado.


Para realizar este tipo de intervenciones es preciso disponer de un equipo multidisciplinar formado por el equipo quirúrgico y de traumatología y, para el tratamiento celular, un bioingeniero y un biólogo. "Es importante señalar que nosotros no reproducimos las células, no hacemos cultivo celular. Únicamente las manipulamos durante una media hora, porque son células muy sensibles fuera del cuerpo humano, que cambian el fenotipo cuando están fueran de su ambiente", ha indicado Martín, que se plantea publicar los resultados tras la primera presentación en el congreso de la Sociedad Catalana de Cirugía Ortopédica y Traumatología.

sábado, 14 de mayo de 2016

Stimulating stem cells to make special type of cartilage may potentially heal broken bones

Fuente: http://www.news-medical.net/news/20160512/Stimulating-stem-cells-to-make-special-type-of-cartilagec2a0may-potentially-heal-broken-bones.aspx


Stem cells could one day be stimulated to make a special type of cartilage to help repair large, hard-to-heal bone fractures - a potential boon for doctors treating big-money athletes, USC researchers say.


Gage Crump, senior author, and his colleagues used the regeneration of zebrafish jawbone to show that the processes required for embryonic development are not necessarily repeated during regeneration of damaged body parts like fractured bones. The study was published online in Development.


"An exciting finding from our work is that, somewhat counterintuitively, cartilage is critical for healing full-thickness bone injuries," said Crump, associate professor of stem cell and regenerative medicine at the Keck School of Medicine of USC. "By understanding how this bone-producing cartilage is generated in the simpler zebrafish model, we hope to find ways to create more of this unique cartilage tissue in patients to better heal their bones."



Zebrafish are vertebrates that have bones like humans but differ because they have the remarkable ability to regenerate many of their organs. When human bones fracture, a limited cartilage callus forms and is replaced by bone that bridges small but not large gaps. In zebrafish, however, the researchers found that the cartilage callus continued to expand and filled very large bone gaps. Remarkably, this cartilage then changed into bone throughout the large lesion.




Today people who have severe bone fractures may have a surgeon insert metal pins and plates to help set bone, undergo bone grafts or buy into the still-developing practice of adding stem cells to the injured area to rush recovery.


About 6 million people in the United States break a bone each year, according to the American Academy of Orthopaedic Surgeons. Although most people recover fully, about 300,000 are slow to heal or do not heal at all with traditional methods. Complications include post-traumatic arthritis, growth abnormalities, delayed union and misaligned union.




The surface of bones has a thin lining of stem cells that help maintain bone mass throughout life. USC researchers identified a gene, called indian hedgehog a (ihha), responsible for giving the OK to stem cells to shift from making bone to making cartilage that will repair broken bones. Zebrafish lacking this gene are unable to make cartilage in response to bone injury, and they heal poorly.


"Traditionally, the therapeutic approach to healing bone has been to use bone cells or bone-like materials," said Francesca Mariani, study co-author and assistant professor of cell and neurobiology at Keck Medicine of USC. "This work suggests that, at least for large-scale repair, stimulating stem cells to make a special kind of cartilage might be more effective."


sábado, 9 de abril de 2016

Bolígrafo quirúrgico con el que depositar células madre humanas donde se desee

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/18926/boligrafo-quirurgico-con-el-que-depositar-celulas-madre-humanas-donde-se-desee/


En un experimento histórico de demostración del concepto, unos investigadores han usado un bolígrafo manual de impresión tridimensional para “dibujar” células madre humanas formando patrones con las formas libremente escogidas por ellos y con tasas de supervivencia muy altas.




El dispositivo, desarrollado a partir de la colaboración entre investigadores del Centro de Excelencia para la Ciencia de los Electromateriales, dependiente del Consejo de Investigación Australiano (ARC, por sus siglas en inglés) y cirujanos del Hospital de St. Vincent, en Melbourne, Australia, ha sido diseñado para permitir a los cirujanos esculpir implantes de cartílago a medida durante las operaciones.


Usando una biotinta de hidrogel para transportar y sostener las células madre humanas vivas, y una fuente de luz de baja energía para solidificarla, el bolígrafo consigue una tasa de supervivencia celular de más del 97 por ciento.



Las bioimpresoras 3D tienen el potencial de revolucionar la ingeniería de tejidos; pueden ser usadas para imprimir con células, capa por capa, a fin de construir tejidos artificiales para su implantación. Pero en algunas aplicaciones, como la reparación de cartílago, no se puede conocer de forma precisa antes de la operación la geometría exacta que debe tener el implante. Esto dificulta muchísimo la fase de preparar con antelación un implante de cartílago artificial.









En cambio, con el biobolígrafo, el cirujano tiene un control sin precedentes en el tratamiento de los puntos despojados de cartílago, pudiendo rellenarlos a medida con el tejido viviente necesario.



El concepto fue ideado por los profesores Peter Choong, del Hospital de St. Vincent de Melbourne, y Gordon Wallace, del Centro de Excelencia para la Ciencia de los Electromateriales.








lunes, 12 de octubre de 2015

Primer ensayo en fetos con células madre para corregir los «huesos de cristal»

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20151013/abci-ensayo-celulas-madre-fetos-201510121259.html


El Instituto Karolinska y el Hospital infantil Ormond Street probarán en 15 mujeres embarazadas la terapia.









Por primera vez, un equipo de científicos suecos y británicos intentará corregir antes del nacimiento la osteogénesis imperfecta, también llamada la «enfermedad de los huesos de cristal».


Los niños diagnosticados con esta rara patología genética poseen un esqueleto tan débil, que ante la mínima presión o movimiento sus huesos se rompen. La mayoría nacen ya con múltiples fracturas y los que sobreviven lo hacen con una media de 15 huesos rotos al año, caída de dientes y a veces problemas de crecimiento y audición.


Quince mujeres embarazadas, entre la semana 20 y 34 de gestación a las que se les diagnostique esta malformación, se someterán a una terapia que consistirá en introducir células madre a través de su útero. Las células proceden de tejidos materno-fetales de otras gestaciones. El objetivo es que las células madre sean capaces de regenerar hueso y cartílago para fortalecer el esqueleto de los fetos. Los primeros tratamientos empezarán el próximo mes de enero y el ensayo se prolongará durante dos años para conseguir suficiente número de pacientes.



No es la primera vez que se prueba esta terapia. Este tipo de trasplante celular ya se ha utilizado en dos casos de osteogénesis imperfecta, pero sin un ensayo clínico regulado será imposible demostrar que realmente funciona. En los dos casos tratados se ha visto que alivia los síntomas. ¿Por qué no esperar al nacimiento? La hipótesis del Hospital Infantil Ormond Street de Londres y del Instituto Karolinska de Estocolmo es que intraútero el tratamiento sea más eficaz y las células puedan fortalecer los huesos cuando aún está en pleno desarrollo.


El riesgo de que las células produzcan un rechazo «es bajo», explicó a la BBC Cecilia Gotherstrom, del Instituto Karolinska. El momento elegido para el trasplante, entre las 20 y las 34 semanas de gestación, también es el más seguro. «Si pudiéramos reducir la frecuencia de las fracturas, fortalecer el uso y mejorar su crecimiento, ya habremos dado un gran paso en el tratamiento de la enfermedad».


Gotherstrom cree que si el ensayo tiene éxito «allanará el camino para otros tratamientos prenatales cuando los padres no tienen más opción». Otra enfermedad candidata a un tratamiento similar podría ser la distrofia muscular o enfermedad de Duchenne.


El origen de la osteogénesis es genético con lo que la terapia celular no curará la enfermedad, pero la paliará. Cada uno de los genes que originan la osteogénesis imperfecta están relacionados de alguna manera con la producción de colágeno en el cuerpo. El colágeno es el material que ayuda a mantener los huesos fuertes. Cuando estos genes dejan de funcionar como deben, no se produce suficiente colágeno o el colágeno no funciona adecuadamente. Esto hace que los huesos se debiliten y se rompan con facilidad.



Los tratamientos actuales contra la osteogénesis pasan por utilizar prótesis ortopédicas, realizar ejercicios de fisioterapia para reducir discapacidades motoras y tomar bifosfonatos, los medicamentos que también se indican para fortalecer los huesos en las personas con osteoporosis. La prevención del déficit de vitamina D y de calcio es esencial durante toda la vida. La cirugía también permite corregir las deformaciones óseas y espinales y prevenir las fracturas de huesos largos.

lunes, 15 de junio de 2015

La artritis podría tener su propia terapia celular

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20150610/abci-atritis-celulas-madre-201506091924.html


Identifican y asilan las células madre que son capaces de reparar el cartílago dañado o tejido articular.



La identificación de células madre que pueden regenerar los tejidos, el cartílago y el hueso podría suponer un gran avance para el tratamiento de la artritis. El trabajo, que se publica en «Stem Cell Reports», ha logrado aislar las células madre que son capaces de reparar el cartílago dañado o tejido articular, según explican sus autores.


Las células madre se mezclan dentro de las células del estroma de la médula ósea humana, pero son similares en apariencia y hasta ahora los científicos han tenido serias dificultades para distinguirlas. Pero este equipo de la Universidad de York (Gran Bretaña) y del Erasmus Medical Centre (Holanda) han logrado aislarlas de forma individual y han podido así analizar sus diferentes propiedades diferentes. Asimismo han aislado un raro subconjunto de células madre en la médula ósea que aunque no tienen capacidad para la reparación tisular, parece desempeñar un papel prominente en la función inmune.



Aunque se ha avanzado mucho en los tratamientos celulares, explica Paul Genever, de la Universidad de York, no se habían dado pasos importantes en osteoartritis, y hasta ahora «ha sido una especie de lotería porque desconocíamos las propiedades precisas de cada una de las células». Por fin, continúa, «ya sabemos qué células son buenas en la regeneración de los tejidos, del cartílago y del hueso. Esto ayudará en la búsqueda de terapias más específicas para los pacientes con artritis».


miércoles, 22 de abril de 2015

Patient's own fat cells transplanted to treat osteoarthritis may be effective

Fuente: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-04/ctco-pof041615.php


Osteoarthritis (OA), a debilitating and painful degenerative disease, strikes an estimated 14 percent of adults 25 years of age and older, a third of adults age 65 and older in the U.S. alone. Those who suffer from OA may one day have a new and effective cell therapy, thanks to a team of Czech researchers who studied the effectiveness of using an OA patient's own adipose (fat) cells in a unique transplant therapy aimed at reducing the symptoms of this prevalent and difficult to treat condition as well as healing some of the damage caused by OA.



The Investigational Review Board of American Naturopathic Research Institute/Naturopathic Oncology Research Institute and local ethics committees-approved study, carried out with 1,114 OA volunteer patients who received autologous (self-donated) fat cell transplants after giving their informed consent, saw their symptoms improved by the therapy. The paper describing the study will be published in a future issue of Cell Transplantation and is currently freely available on-line as an unedited early e-pub at:



"Adipose-derived cells have potential application in a wide range of clinical disorders, including myocardial infarction, stroke, Crohn's disease, multiple sclerosis (MS), rheumatoid arthritis, and breast augmentation and reconstruction" said Dr. Jaroslav Michalek, of the International Consortium for Cell Therapy and Immunotherapy, and a member of a research team from a number of research facilities and organizations in the Czech Republic. "In this study we evaluated the safety and efficacy of freshly isolated autologous stromal vascular fraction cells (SVF cells). We hypothesized that the SVF cell treatment might contribute to cartilage healing."


Dr. Michalek and his colleagues clarified the use of the term SVF cells by noting that many scientific publications use the term adipose tissue as the source of adipose cells, but that the true source of SVF cells is not adipose but the stroma, the loose connective tissue part of the fat typically obtained by liposuction.


The study followed and evaluated 1,114 patients (median age 62, range 19-94 years; 52.8% male) treated with a single dose of SVF cells isolated from lipoaspirate by a patent pending kit (Cellthera). Patients were followed for between 12 and 54 months with a median of 17.2 months of follow-up. Their evaluations were based on pain, non-steroid analgesic usage, limping, extent of joint movement and stiffness before treatment and at three, six, and 12 months. Hip and knee joints were the most common joints treated and some patients had more than one joint treated.


"No serious side effects, systemic infection or cancer was associated with SVF cell therapy," reported the researchers. "Most patients improved gradually three to 12 months after treatment."


The evaluations demonstrated that at least a 75 percent score improvement was noticed in 63 percent of the patients and at least a 50 percent score improvement was documented in 91 percent of the patients after 12 months, said the researchers. Typically patients in the study consumed large amounts of painkillers for their symptoms. Researchers found that painkiller usage declined dramatically after treatment.


"Obesity and a higher grade of OA were associated with slower healing," said Dr. Michalek.


The researchers noted that there are many advantages to using SVF cells over using bone-marrow derived mesenchymal stem cells (MSCs) to treat OA:

  • Adipose tissues are easily obtained through liposuction.
  • They are plentiful and contain approximately a 500-2,500 times higher amount of MSCs than that can be derived from bone marrow.
  • MSCs in bone marrow dramatically decrease with age; the pool of adipose tissue is quite stable over a lifetime.
  • Adipose tissues contain unique cells that suppress inflammatory responses.
  • They do not require in vitro cultivation.
  • SVF cells are ready for immediate use after isolation from adipose tissues.
  • SVF therapy has no serious side effects.




The SVF cell therapy also has advantages over several other OA therapies, said the researchers. For example, treating OA with total joint (replacement) arthroplasty (TJA) may not be feasible for some because of their advanced age or general health status. TJA has also been associated with considerable side effects, including myocardial infarction, stroke, systemic infections and death.


"Autologous stromal vascular fraction cell therapy for degenerative osteoarthritis is safe, cost effective and clinically effective, and can lead to an improved quality of life," concluded the researchers. "However, there is no guarantee that this cell therapy can lead to a definite cure for degenerative OA. Future patients receiving SVF will need longer follow-up to answer questions about durability and long term safety of SVF cell therapy."


"Use of the stromal vascular fraction has recently gained attention for being more effective in ameliorating symptoms of various diseases than adipose-derived stem cells alone," said Dr. David Eve, of the Department of Neurosurgery and Brain Repair at the University of South Florida and associate editor of Cell Transplantation. "The large sample size of this study is commendable and further demonstration of the effectiveness and safety of this cell therapy could be achieved with longer follow-up and further exploration of the mode of action."






Citation: 

Authors: Michalek, J.; Moster, R.; Lukac, L.; Proefrock, K.; Petrasovic, M.; Rybar, J.; Capkova, M.; Chaloupka, A.; Darinskas, A.; Michalek, J. Sr.; Kristek, J.; Travnik, J.; Jabandziev, P.; Cibulka, M.; Holek, M.; Jurik, M.; Skopalik, J.; Kristkova, Z.; Dudasova, Z. Autologous adipose tissue-derived stromal vascular fraction cells application in patients with osteoarthritis Cell Transplant. Appeared or available on-line January 20, 2015.



domingo, 8 de marzo de 2015

Scientists move closer to creating cartilage from stem cells

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2015-03-scientists-closer-cartilage-stem-cells.html


Scientists have succeeded in producing cartilage formed from embryonic stem cells that could in future be used to treat the painful joint condition osteoarthritis.



In research funded by Arthritis Research UK, Professor Sue Kimber and her team in the Faculty of Life Sciences at The University of Manchester have developed a protocol under strict laboratory conditions to grow and transform embryonic stem cells into cartilage cells (also known as chondrocytes).


Professor Kimber said: "This work represents an important step forward in treating cartilage damage by using embryonic stem cells to form new tissue, although it's still in its early experimental stages."


Their research was published in Stem Cells Translational Medicine.


During the study, the team analysed the ability of embryonic stems cells to become precursor cartilage cells. They were then implanted into cartilage defects in the knee joints of rats.


After four weeks cartilage was partially repaired and following 12 weeks a smooth surface, which appeared similar to normal cartilage, was observed. Further study of this newly regenerated cartilage showed that cartilage cells from embryonic stem cells were still present and active within the tissue.


Developing and testing this protocol in rats is the first step in generating the information needed to run a study in people with arthritis. Before this will be possible more data will need to be collected to check that this protocol is effective and that there are no toxic side-effects.


But researchers say that this study is very promising as not only did this protocol generate new, healthy-looking cartilage but also importantly there were no signs of any side-effects such as growing abnormal or disorganised, joint tissue or tumours. Further work will build on this finding and demonstrate that this could be a safe and effective treatment for people with joint damage.


Chondrocytes created from adult stem cells are currently being experimentally used but as they cannot be currently be produced in large amounts, the procedure is expensive.


With their huge capacity to proliferate, embryonic stem cells, which can be manipulated to form almost any type of mature cell, offer the possibility of high-volume production of cartilage cells. Their use would also be cheaper and applicable to a greater number of arthritis patients, the researchers claim.


"We've shown that the protocol we've developed has strong potential for developing large numbers of chondrogenic cells appropriate for clinical use," added Prof Kimber. "These results thus mark an important step forward in supporting further development toward clinical translation."


Osteoarthritis affects more than eight million people in the UK, and is a major cause of disability. It occurs when cartilage at the ends of bones wears away causing joint pain and stiffness.


Director of research at Arthritis Research UK Dr Stephen Simpson added: "Current treatments of osteoarthritis are restricted to relieving painful symptoms, with no effective therapies to delay or reverse cartilage degeneration. Joint replacements are successful in older patients but not young people, or athletes who've suffered a sports injury.


"Embryonic stem cells offer an alternative source of cartilage cells to adult stem cells, and we're excited about the immense potential of Professor Kimber's work and the impact it could have for people with osteoarthritis."








sábado, 21 de febrero de 2015

Las células madre mesenquimales, aliadas en la regeneración ósea

Fuente: http://traumatologia.diariomedico.com/2015/02/09/area-cientifica/especialidades/traumatologia/celulas-madre-mesenquimales-aliadas-regeneracion-osea


La comunidad científica ha llevado a cabo ensayos clínicos sobre la fiabilidad de la diferenciación de las mesenquimales en osteoblastos como método de reparación ósea localizada.



Paolo Bianco, doctor en Medicina y Cirugía y catedrático de Patología en el departamento de Medicina Experimental de la Universidad de Roma La Sapienza (Italia), se refiere a la reparación de hueso y cartílago a través de la diferenciación de células madre mesenquimales en osteoblastos y condrocitos, respectivamente. "Las células madre mensenquimales vendrían a ser las dobles de las células madre esqueléticas; la única pega es que cuando son trasplantadas muchas se eliminan y de ahí la necesidad de desarrollar técnicas de andamiaje", expuso en el ciclo de conferencias de la Fundación Ramón Areces.


"Se trata de células pluripotentes y adultas con morfología fibroblastoide y plasticidad hacia condrocitos, osteocitos y adipocitos, capaces por tanto de producir varios tipos de células de los tejidos esqueléticos, tales como cartílago, hueso y grasa", precisó Bianco.


Así las cosas, la comunidad científica ha llevado a cabo ensayos clínicos sobre la fiabilidad de la diferenciación de las mesenquimales en osteoblastos como método de reparación ósea localizada. También se espera que las células mesenquimales puedan administrarse a los pacientes para fijar el cartílago de sus articulaciones y evitar farragosas cirugías de reemplazo artificial. "Cómo hacerlo es todavía un punto flaco en este campo de la medicina regenerativa".


sábado, 17 de enero de 2015

Bone stem cells shown to regenerate bones and cartilage in adult mice

Fuente: http://medicalxpress.com/news/2015-01-bone-stem-cells-shown-regenerate.html



The osteochondroretricular stem cell, a newly identified type of bone stem cell that appears to be vital to skeletal development and may provide the basis for novel treatments for osteoarthritis, osteoporosis, and bone fractures. In this illustration of the head of a femur (the thigh bone), osteochondroretricular stem cells are visualized in red. 






A stem cell capable of regenerating both bone and cartilage has been identified in bone marrow of mice. The discovery by researchers at Columbia University Medical Center (CUMC) is reported in the online issue of the journal Cell.



The cells, called osteochondroreticular (OCR) stem cells, were discovered by tracking a protein expressed by the cells. Using this marker, the researchers found that OCR cells self-renew and generate key bone and cartilage cells, including osteoblasts and chondrocytes. Researchers also showed that OCR stem cells, when transplanted to a fracture site, contribute to bone repair.


"We are now trying to figure out whether we can persuade these cells to specifically regenerate after injury. If you make a fracture in the mouse, these cells will come alive again, generate both bone and cartilage in the mouse—and repair the fracture. The question is, could this happen in humans," says Siddhartha Mukherjee, MD, PhD, assistant professor of medicine at CUMC and a senior author of the study.


The researchers believe that OCR stem cells will be found in human bone tissue, as mice and humans have similar bone biology. Further study could provide greater understanding of how to prevent and treat osteoporosis, osteoarthritis, or bone fractures.


"Our findings raise the possibility that drugs or other therapies can be developed to stimulate the production of OCR stem cells and improve the body's ability to repair bone injury—a process that declines significantly in old age," says Timothy C. Wang, MD, the Dorothy L. and Daniel H. Silberberg Professor of Medicine at CUMC, who initiated this research. Previously, Dr. Wang found an analogous stem cell in the intestinal tract and observed that it was also abundant in the bone.



Schematic of the head of a femur (the thigh bone), showing OCR stem cells in red and the growth of bone (green), cartilage and stromal cells. 





"These cells are particularly active during development, but they also increase in number in adulthood after bone injury," says Gerard Karsenty, MD, PhD, the Paul A. Marks Professor of Genetics and Development, chair of the Department of Genetics & Development, and a member of the research team.


The study also showed that the adult OCRs are distinct from mesenchymal stem cells (MSCs), which play a role in bone generation during development and adulthood. Researchers presumed that MSCs were the origin of all bone, cartilage, and fat, but recent studies have shown that these cells do not generate young bone and cartilage. The CUMC study suggests that OCR stem cells actually fill this function and that both OCR stems cells and MSCs contribute to bone maintenance and repair in adults.


The researchers also suspect that OCR cells may play a role in soft tissue cancers.





More information: Gremlin 1 Identifies a Skeletal Stem Cell with Bone, Cartilage, and Reticular Stromal Potential, Volume 160, Issues 1-2, p269–284, 15 January 2015. www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(14)01519-0



viernes, 16 de enero de 2015

Descubren las células madre encargadas de formar hueso y cartílago

Fuente: http://www.abc.es/salud/noticias/20150115/abci-celulas-madre-hueso-cartilago-201501151633.html


Aunque realizado en ratones, el estudio señala que su traslado a seres humanos no debe ser complejo, ya que comparten muchos de los principales genes utilizados en el sistema esquelético del ratón.








Las células madre que son las encargadas de fabricar hueso, cartílago y el estroma, un componente esencial de la médula ósea acaban de ser identificadas por un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford (EE.UU.). Aunque se ha descubierto en ratones, el hallazgo que se publica en «Cell» puede servir para avanzar en el desarrollo de tratamientos para trastornos óseos, como las fracturas óseas, huesos frágiles, osteosarcoma, etc.


La ausencia de cartílago, provocado por una lesión, es un problema frecuente para los traumatólogos, reconoce Michael Longaker, autor principal del artículo. «Ahora, gracias a esta investigación podríamos fabricar nuevas células madre del esqueleto de los propios tejidos del paciente y usarlos para hacer crecer cartílago nuevo».


Los investigadores trabajaron en primer lugar en los grupos de células que se dividen rápidamente en los extremos de los huesos de ratón y posteriormente vieron que podrían formar todas las partes del hueso: hueso, cartílago y el estroma, el tejido esponjoso en el centro de los huesos que ayuda a las células madre hematopoyéticas a convertirse en células sanguíneas e inmunes.



A continuación identificaron un único tipo de célula que podría, por sí misma, formar todos estos elementos del esqueleto. No contentos con este hallazgo, los expertos fueron mucho más lejos, cartografiando el árbol evolutivo de las células madre del esqueleto para rastrear con precisión cómo se transforman en células progenitoras intermedias y, finalmente, en cada tipo de tejido esquelético. «Mapear el árbol nos permitió entender en profundidad todos los interruptores genéticos que tienen que activarse para dar lugar a los progenitores más específicos y a las células especializadas», afirma Charles Chan.


Gracias a esta información, los investigadores fueron capaces de encontrar factores que, cuando se proporcionan en la cantidad correcta y en el momento adecuado, dirigen el desarrollo de las células madre esqueléticas en células óseas, cartilaginosas o el estroma. «Si esto se traduce en los seres humanos, entonces tendríamos una forma de aislar las células madre del esqueleto y rescatar el cartílago del desgaste o del envejecimiento, reparar huesos que tienen fracturas que no cicatrizan y renovar el nicho de la médula ósea en aquellas personas en las que está dañado», subraya Irving Weissman, director del Instituto Stanford para Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa.


Además de aprender a generar hueso, cartílago y células del estroma fuera de las células madre del esqueleto, los científicos hallaron la manera de fabricar células madre esqueléticas a partir de células de la grasa o del músculo. La posibilidad de reprogramar las células de la grasa maduras directamente en células madre del esqueleto a través de la aplicación de señales específicas «fue un acontecimiento interesante y bastante inesperado», comenta Longaker. A su juicio, ello plantea fascinantes posibilidades para futuras terapias.



Por su parte, Chan explica que se pueden realizar otras terapias en una sola sesión quirúrgica. «El número de células madre esqueléticas disminuye dramáticamente con la edad, por lo que las fracturas de huesos o implantes dentales no se curan muy bien en los ancianos porque el hueso nuevo no crece fácilmente. Pero tal vez se pueda tomar grasa del cuerpo del paciente durante la cirugía, combinarla con estos factores de reprogramación allí mismo, en la sala de operaciones, y de inmediato trasplantar nuevas células madre esqueléticas en el paciente».


Pero no hay que olvidar que el trabajo se ha llevado a cabo en ratones. «La investigación es como una especia de 'piedra Rosetta' que debería ayudarnos a encontrar las células madre del esqueleto humano y decodificar el lenguaje químico que utilizan para dirigir su desarrollo», indica Chan, que cree que las vías en los seres humanos deben ser muy similares ya que comparten muchos de los principales genes utilizados en el sistema esquelético del ratón.


Bone stem cells shown to regenerate bone and cartilage in adult mice

Fuente: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-01/cumc-bsc011515.php


Cells could be exploited to treat osteoarthritis and osteoporosis.




A stem cell capable of regenerating both bone and cartilage has been identified in bone marrow of mice. The discovery by researchers at Columbia University Medical Center (CUMC) is reported in the online issue of the journal Cell. Read more: http://newsroom.cumc.columbia.edu/?p=32074.





The cells, called osteochondroreticular (OCR) stem cells, were discovered by tracking a protein expressed by the cells. Using this marker, the researchers found that OCR cells self-renew and generate key bone and cartilage cells, including osteoblasts and chondrocytes. Researchers also showed that OCR stem cells, when transplanted to a fracture site, contribute to bone repair.




"We are now trying to figure out whether we can persuade these cells to specifically regenerate after injury. If you make a fracture in the mouse, these cells will come alive again, generate both bone and cartilage in the mouse--and repair the fracture. The question is, could this happen in humans," says Siddhartha Mukherjee, MD, PhD, assistant professor of medicine at CUMC and a senior author of the study.




The researchers believe that OCR stem cells will be found in human bone tissue, as mice and humans have similar bone biology. Further study could provide greater understanding of how to prevent and treat osteoporosis, osteoarthritis, or bone fractures.




"Our findings raise the possibility that drugs or other therapies can be developed to stimulate the production of OCR stem cells and improve the body's ability to repair bone injury--a process that declines significantly in old age," says Timothy C. Wang, MD, the Dorothy L. and Daniel H. Silberberg Professor of Medicine at CUMC, who initiated this research. Previously, Dr. Wang found an analogous stem cell in the intestinal tract and observed that it was also abundant in the bone.




"These cells are particularly active during development, but they also increase in number in adulthood after bone injury," says Gerard Karsenty, MD, PhD, the Paul A. Marks Professor of Genetics and Development, chair of the Department of Genetics & Development, and a member of the research team.




The study also showed that the adult OCRs are distinct from mesenchymal stem cells (MSCs), which play a role in bone generation during development and adulthood. Researchers presumed that MSCs were the origin of all bone, cartilage, and fat, but recent studies have shown that these cells do not generate young bone and cartilage. The CUMC study suggests that OCR stem cells actually fill this function and that both OCR stems cells and MSCs contribute to bone maintenance and repair in adults.




The researchers also suspect that OCR cells may play a role in soft tissue cancers.









###




The paper is titled, "Gremlin 1 identifies a skeletal stem cell with bone, cartilage and reticular stromal potential." The other contributors are Daniel L. Worthley (CUMC, University of Adelaide, SA, Australia, South Australian Health and Medical Research Institute, SA, Australia, and Royal Children's Hospital, Vic., Australia), Michael Churchill (CUMC), Jocelyn T. Compton (CUMC), Yagnesh Tailor (CUMC), Meenakshi Rao (CUMC), Yiling Si (CUMC), Daniel Levin (Keck School of Medicine of the University of Southern California, CA), Matthew G. Schwartz (Harvard Medical School, Cambridge, MA), Aysu Uygur (Harvard), Yoku Hayakawa (CUMC), Stefanie Gross (CUMC), Bernhard W. Renz (CUMC), Wanda Setlik (CUMC), Ashley N. Martinez (CUMC), Xiaowei Chen (CUMC), Saqib Nizami (CUMC), Heon Goo Lee (CUMC), H. Paco Kang (CUMC), Jon-Michael Caldwell (CUMC), Samuel Asfaha (CUMC), C. Benedikt Westphalen (CUMC and University Hospital Munich, Ludwig-Maximilians-University Munich - Campus Groβhadern, Munich, Germany), Trevor Graham (Barts and the London School of Medicine and Dentistry, Queen Mary University of London, London, UK), Guangchun Jin (CUMC), Karan Nagar (CUMC), Hongshan Wang (CUMC), Mazen A. Kheirbek (CUMC), Alka Kolhe (CUMC), Jared Carpenter (CUMC), Mark Glaire (CUMC), Abhinav Nair (CUMC), Simon Renders (CUMC), Nicholas Manieri (Washington University in St Louis, MO), Sureshkumar Muthupalani (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA), James G. Fox (MIT), Maximilian Reichert (University of Pennsylvania Perelman School of Medicine, Philadelphia, PA), Andrew S. Giraud (CUMC), Robert F. Schwabe (CUMC), Jean-Phillipe Pradere (CUMC and Université Paul Sabatier, Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires, Toulouse, France), Katherine Walton (University of Michigan, Ann Arbor, MI), Ajay Prakash (Michigan), Deborah Gumucio (Michigan), Anil K. Rustgi (Pennsylvania), Thaddeus S. Stappenbeck (Washington), Richard A. Friedman (CUMC), Michael D. Gershon (CUMC), Peter Sims (CUMC), Tracy Grikscheit (Keck School of Medicine of the University of Southern California, Los Angeles, CA), and Francis Y. Lee (CUMC).




The authors declare no financial or other conflicts of interest.




The study was funded by grants from the National Institutes of Health (5U54 CA126513, R01 RHL115145A, AR056246, and EB006834),), the Robert Carroll and Jane Chace Carroll Laboratories, the American Cancer Society, the NH&MRC and Menzies Foundation, Cancer Council SA's Beat Cancer Project on behalf of its donors and the State Government of South Australia through the Department of Health, Gastroenterological Society of Australia, the American Gastroenterological Association, the American Association for Cancer Research, the Royal Australasian College of Physicians, and the Columbia University Ines Mandl Postdoctoral research fellowship.




Columbia University Medical Center provides international leadership in basic, preclinical, and clinical research; medical and health sciences education; and patient care. The medical center trains future leaders and includes the dedicated work of many physicians, scientists, public health professionals, dentists, and nurses at the College of Physicians and Surgeons, the Mailman School of Public Health, the College of Dental Medicine, the School of Nursing, the biomedical departments of the Graduate School of Arts and Sciences, and allied research centers and institutions. Columbia University Medical Center is home to the largest medical research enterprise in New York City and State and one of the largest faculty medical practices in the Northeast. For more information, visit cumc.columbia.edu or columbiadoctors.org.




The Herbert Irving Comprehensive Cancer Center (HICCC) of Columbia University and New York-Presbyterian Hospital is dedicated to the cure of cancer through innovative basic, clinical, and population-based research and outstanding patient care. HICCC researchers and physicians are dedicated to understanding the biology of cancer and to applying that knowledge to the design of cancer therapies and prevention strategies that reduce its incidence and progression and improve the quality of the lives of those affected by cancer. Initially funded by the National Cancer Institute (NCI) in 1972 and designated comprehensive in 1979, the HICCC is one of 41 NCI-designated comprehensive cancer centers in the United States, of which only three are in New York State. The designation recognizes the Center¹s collaborative environment and expertise in harnessing translational research to bridge scientific discovery to clinical delivery, with the ultimate goal of successfully introducing novel diagnostic, therapeutic, and preventive approaches to cancer. For more information, visit www.hiccc.columbia.edu.