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Avances en Terapia Celular
Héctor MayaniUnidad de Investigación Médica en
Enfermedades OncológicasHospital de Oncología, CMN SXXI
Instituto Mexicano del Seguro Social
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MEDICINA REGENERATIVA
Regeneración de una estructura/función corporal que es
anormal o que ha sido dañada
TRASPLANTES
Reemplazo de células/tejidos/órganos por su
equivalente normal
TERAPIA CELULAR
Introducción de células previamente modificadas in vitro, o que serán modificadas in vivo,
como resultado del procedimiento
Medicina Regenerativa
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TERAPIA CELULAR
• Células Maduras
• Células Troncales
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TERAPIA CELULAR
• Células Maduras
• Células Troncales
Efectos a largo plazo (permanentes)
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Características funcionales de las Células Troncales
Célula Troncal
Autorreplicación
Células Progenitoras
Diferenciación
Células Maduras
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Células Troncales TOTIPOTENCIALES
CIGOTO
BLASTOCISTOCélulas Troncales PLURIPOTENCIALES
CÉLULAS TRONCALES SOMATICAS
CÉLULAS TRONCALES DE LA LÍNEA GERMINAL
GAMETOS
CTM CTSNC CTH
Neuronas y glia
sangre
Células TroncalesMULTIPOTENCIALES
Hueso, músculo, cartílago, etc.
CT Embrionarias
MORULA
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Terapia Celular empleando Células Troncales Multipotentes (Somáticas)
• HEMATOPOYÉTICAS
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LT-HSC ST-HSC MPP
CMP
MkEP
GMP
E e
M
MK Mk
m
G
n
e
b
e
p
m
n
e
b
B
Nk
T
ELP CLP
B
T
STEM CELLS PROGENITOR CELLS PRECURSOR CELLS MATURE CELLS
Nk
El Sistema Hematopoyético
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Células Troncales Hematopoyéticas
CD34 CD90
CD117 CD133
Médula ósea Adulta: 1 CTH por 60,000 células nucleadas
Sangre de Cordón Umbilical: 1 CTH por 20,000 células nucleadas
CD49f
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Trasplante de Células Hematopoyéticas
Alogénico Autólogo
En 1970: 120 trasplantes
En 1990: 9,000 trasplantes
En 2008: 56,000 trasplantes
En 2013: 62,000 trasplantes
TCH a nivel mundialEn diciembre 2013: Un millón de TCH
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Tiempo en alcanzar los valores que indican injerto post-TCH
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Granulocitos Plaquetas
MO
SPM
SCU
Días
(Pacientes con un peso >50 Kg)
Células infundidas: MO = 14 – 20 x 107/kg; SPM = 17 – 25 x 107/kg; SCU = 2 x 107/kg
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Trasplantes de SCU con células expandidas
Irwin Bernstein Colleen Delaney
Fred Hutchinson Cancer CenterSeattle, USA
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Interacciones moleculares en el nicho Hematopoyético
VLA-4
NOTCH
C-KIT
CXCR-4
VCAM-1
DELTA/JAGGED
SCF
CXCL-12
Hematopoietic cellStroma cell
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Estrategia experimental
Sangre total de Cordón Umbilical Células CD34+
Células CD34+ / Delta-1
EXPANSIÓNCNT = 562 ± 134CD34 = 164 ± 48HTC = 16 ± 4
16 días
SCF,TPO,FL,IL3,IL6
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Tiempo (días) para alcanzar el injerto después del TSCU
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Tiempo (días) para alcanzar el injerto después del TSCU
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Tiempo (días) para alcanzar el injerto después del TSCU
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Terapia Celular empleando Células Troncales Pluripotentes (Embrionarias)
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Cuerpo embrionario en cultivo semisólido
CTE indiferenciadas, en presencia de LIF y en ausencia de FID
CTE en proceso de diferenciación, en ausencia de LIF y en presencia de FID
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Pluripotencialidad de las CTE
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Primer estudio clínico Fase I de CTE
GERON CORPORATION – CALIFORNIA INSTITUTE FOR REGENERATIVE MEDICINE
CTEOligodendrocitos
(GRNOPC1)
Paciente con lesión de médula espinal
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Terapia Celular empleando Células Troncales Totipotentes
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Molly Nash
• Nació en abril de 1994 en Chicago
• Anemia de Fanconi
Fertilización in vitro
Lisa y Jack Nash Reproductive Genetics Institute (Dr. Yuri Verlinski)
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Preimplantation Genetic Diagnosis(FANC y HLA)
24 cigotos
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Preimplantation Genetic Diagnosis(FANC y HLA)
Desarrollo de mórulas (5-6 días)
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Preimplantation Genetic Diagnosis(FANC y HLA)
Separación de una célula de cada mórula
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Preimplantation Genetic Diagnosis(FANC y HLA)
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Preimplantation Genetic Diagnosis(FANC y HLA)
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Preimplantation Genetic Diagnosis(FANC y HLA)
Implantación
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Preimplantation Genetic Diagnosis(FANC y HLA)
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Adam Nash (agosto 2000)
Obtención de Sangre de Cordón
Umbilical
Trasplante
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Molly, Adam y John
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1970 1980 1990 2000 2015
HSCMSC
HSC MSCESC
HSC MSCESC LSCNSC
HSC MSCESC LSC NSCCSC MsSC CrSC HpSC EpSC PcSC LnSC
GISCMAPC USSC VSELSC iPSC……………
Identificación de células troncales
HSC
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PERSPECTIVAS
• iPSC
• Plasticidad
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CTH
CD34+ CD38- Lin-
¿Células no hematopoyéticas?
¿Plasticidad de las CTH humanas in vitro?
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CTH
Cultivos líquidos en 3 etapas:
proliferación – inducción - diferenciación
CD34+ CD38- Lin-25 dias
¿células neurales?
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Células con morfología neural
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Expresión de genes neurales en células de origen hematopoyético
F1
F2
F3
M GADPH H20 MAP2 NESTIN GAP43 GFAP SOX10 NF200
Etapa 1 (día 7)
Etapa 2 (día 14)
Etapa 3 (día 25)
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Nestin
NF
MAP2
NeuN
CTH
Expresión de proteínas neurales
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control
-80 -60 -40 -20 0 20 40
-1
1
2
3
4
5
curr
ent (
nA)
voltage (mV)
40 mV
-60 mV500 ms
TEA (1 mM)
Patch clamp células “neurales” de origen hematopoyético
En presencia de TEA (bloqueador de canales de K+)
Célula “neural” de origen hematopyético
Estudios electrofisiológicos
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¿Terapia Celular para enfermedades NO hematológicas?
Infarto de Miocardio
Lesiones de médula espinal
Osteogénesis imperfecta
Artritis reumatoide
Distrofia muscular
Osteoporosis
Enfermedades Neurodegenerativas
CTH
¿?
¿?
¿?
¿?
¿?¿?
¿?