con... Vamos a construir un biobanco completo de células madre de pulpa dental, tipificadas según su HLA Doctor Franck Chaubron,

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2 Doctor Franck Chaubron, doctor en Biología Molecular y Celular Vamos a construir un biobanco completo de células madre de pulpa dental, tipificadas según su HLA MAXILLARIS SEPTIEMBRE

3 El doctor Franck Chaubron (Francia), experto en el tratamiento y el almacenamiento de células madre de la pulpa dental DPSC, detalla a MAXILLARIS el trabajo que está realizando un consorcio francés para crear un biobanco de DPSC, cuyo objetivo es utilizar éstas en diferentes aplicaciones terapéuticas, tales como la restauración de la función de las glándulas salivales atróficas por síndrome de Sjögren o secundarias posradiación, por tratamiento del cáncer oral; la reconstrucción ósea tridimensional de grandes defectos óseos, y la recuperación motriz y sensitiva tras patología o trauma de la médula espinal. Los dos rasgos principales de las células madre de la pulpa dental (DPSC) son su modo de crecimiento, conservando sus propiedades de indiferenciación (siguen siendo células madre), y su capacidad para diferenciarse en múltiples estirpes celulares. Qué estudios mundiales, in vitro o en animales, han sido más relevantes para demostrar su potencial? Las DPSC fueron descritas por primera vez en el año 2000 por los doctores Songtao Shi y Stan Gronthos en Estados Unidos. Describieron las características de las DPSC, las compararon con el tipo más usado de células madre las células madre de médula ósea, y detallaron las principales y más importantes propiedades de las DPSC: capacidad de diferenciación y de expansión celular 1, 2. El grupo de investigación del profesor Gianpaolo Papaccio, en Italia, mostró la expresión antigénica de las DPSC durante la diferenciación y la capacidad de diferenciación a osteoblastos (tejido óseo). Se ha comprobado que las células madre de la pulpa dental, aunque no son hematopoyéticas, sí que son capaces de producir grandes cantidades de factores de crecimiento, como el VEGF (Vascular Edothelial Growth Factor), necesarios para el desarrollo del tejido vascular y para el reclutamiento de células madre del resto del organismo 3. El grupo de investigación del profesor Gianpaolo Papaccio también condujo un ensayo clínico in vivo, empleando DPSC autólogas y demostrando la capacidad de estas células de regenerar un hueso mandibular compacto y bien vascularizado en humanos 4. Otros grupos han realizado estudios in vivo y han demostrado la capacidad de las células madre dentales para autorrenovarse y diferenciarse en todas las estirpes celulares del organismo. Las DPSC son capaces de una proliferación exponencial y tienen capacidad de diferenciación pluripotente 5 capacidad de diferenciarse también en citotipos que vienen de otras capas germinales, sin llegar a ser totipotentes la capacidad de diferenciarse a cualquier citotipo. Se ha publicado recientemente la demostración de la capacidad de diferenciación de las DPSC a células de la córnea, de las glándulas salivales y a neuronas activas Asimismo, también es importante indicar 48 MAXILLARIS SEPTIEMBRE 2013

4 que las DPSC tienen propiedades inmunomodulatorias y, por lo tanto, potencial terapéutico de regulación inmunitaria para tratar enfermedades como el lupus eritematoso sistémico 11. En España, al igual que en países como Estados Unidos, Italia o Japón, hay varios equipos de investigación trabajando con células madre de la pulpa dental en ensayos con animales. Cuándo veremos las pruebas en humanos? Qué resultados se espera obtener? No tengo suficiente información para poder hablar con detalle de otros grupos de España, Estados Unidos, Italia o Japón, pero sí de Francia. En todo caso, es bien sabido que los proyectos de investigación de aplicaciones terapéuticas de las DPSC van en la dirección de enfermedades neurológicas, sección de médula espinal, reconstrucción de córnea, regeneración ósea, lupus, etcétera. Estamos en proceso de creación de un nuevo consorcio en Francia, con el que abordaremos tres indicaciones terapéuticas: restauración de la función de las glándulas salivales atróficas por síndrome de Sjögren o secundarias posradiación, por tratamiento del cáncer oral; reconstrucción ósea tridimensional de grandes defectos óseos, y recuperación motriz y sensitiva tras patología o trauma de la médula espinal. Estamos planificando los ensayos clínicos para estas aplicaciones, que comenzarían en tres o cuatro años. El procedimiento para el registro de tratamientos con células madre es similar al de los fármacos. Es un proceso que lleva tiempo, tanto para células madre para uso autólogo como para uso alogénico. Puede ser que algún grupo, quizá en Asia, pueda comenzar antes que nosotros. Es descabellado pensar que el control y la aplicación de las células madre de la pulpa dental nos acerquen a un nuevo escenario marcado por la regeneración dental? La regeneración dental con DPSC o con factores de crecimiento provenientes de las DPSC está siendo desarrollada por varios grupos en Europa (Reino Unido, Francia, España ) y Japón. La regeneración completa de un diente que sea similar a uno natural es muy complicada. Varios grupos de investigación están trabajando en un modo natural de crear capas para cubrir los dientes, o en restaurar el tejido periodontal usando En Japón, se está planteando la creación de un banco alogénico para la posterior generación de células madre pluripotentes inducidas (ips) a partir de DPSC. Las ips han motivado la concesión del Premio Nobel de Medicina 2012 al profesor Yamanaka DPSC. La regeneración dental completa es todavía un importante reto tecnológico y económico, dado el coste de dicho tratamiento dental y el reembolso limitado por parte de las aseguradoras. Qué investigaciones hay hoy en día en cuanto al uso de las células madre de la pulpa dental en tratamientos alogénicos para controlar enfermedades como la diabetes? En Japón, se está planteando la creación de un banco alogénico para la posterior generación de células madre pluripotentes inducidas (ips) a partir de DPSC. Las ips han motivado la concesión del Premio Nobel de Medicina 2012 al profesor Yamanaka. El grupo japonés del que le hablaba 12 ha evaluado las DPSC como una fuente óptima de células ips. La determinación de los HLA (antígenos leucocitarios humanos) de 107 líneas de DPSC reveló que, si se creara un banco de células ips de esta fuente inicial, dicho banco cubriría aproximadamente el 20 por ciento de la población japonesa con un emparejamiento perfecto. El análisis de estos datos demuestra el potencial Perfil del doctor Franck Chaubron El doctor Franck Chaubron es doctor en Biología Molecular y Celular. Fue fundador y director de Genolife, empresa dedicada al desarrollo de tests biológicos utilizados en la industria farmacéutica y cosmética, así como para controles medioambientales. Después de la venta de esta sociedad al grupo suizo Lonza, creó Institut Clinident, que desde 2004 ofrece nuevos tests diagnósticos en Medicina y Odontología, entre ellos la detección de ciertos tipos de cáncer (oral, pecho ) mediante diagnóstico por saliva. Es cofundador de Institut Clinident Biopharma, empresa dedicada al almacenamiento de células madre de pulpa dental en Europa. El doctor Chaubron ha liderado múltiples proyectos de investigación europeos y es titular de cinco patentes internacionales. MAXILLARIS SEPTIEMBRE

5 tan prometedor de las colecciones de DPSC como fuente de bancos de células ips para su uso en medicina regenerativa. En el proyecto de nuestro consorcio francés vamos a construir un biobanco completo de células madre de pulpa dental tipificadas según su HLA, representando a todos los HLA de la población. Este biobanco servirá para la producción farmacéutica de células en medicina regenerativa, e inicialmente estamos centrándonos en varias patologías autoinmunes como síndrome Sjögren, lupus, diabetes Por supuesto, un único consorcio no puede trabajar en tantas enfermedades, por lo que se ha definido que la comunidad científica y los actores de la industria de biotecnología y farmacéutica tendrán acceso a este banco. Qué tipo de diente es el más indicado para realizar la extracción y la conservación de las células madre de la pulpa? Estamos trabajando principalmente con terceros molares extraídos por razones médicas. No obstante, la pulpa de cualquier diente adulto o de leche podría ser guardada si está intacta y no contaminada por microflora oral. La cantidad de DPSC suele ser más importante en los terceros molares, si los comparamos con los dientes de leche, pero las DPSC extraídas de pacientes jóvenes tienen más capacidad de expansión celular. Diferentes pasos de la extracción del tejido pulpar. Qué pasos se realizan en el laboratorio para la extracción de las células madre de la pulpa dental y con qué condiciones se almacenan? Antes del envío al laboratorio, el paciente tiene que firmar un consentimiento informado y realizarse un análisis serológico. La muestra dental se deposita en un medio de transporte adecuado, que a su vez se introduce en el kit de transporte. La muestra llegará a nuestro laboratorio (Institut Clinident Biopharma Swiss, en Suiza) en las siguientes 48 horas, a una temperatura de entre dos y ocho grados centígrados, para prevenir daños o su deterioro durante el envío. Una vez el diente o los dientes están en el laboratorio, los pasos de procesado están divididos en dos partes: apertura del diente y extracción del tejido pulpar, y la disociación de este tejido. Todo el proceso se lleva a cabo en una sala limpia dentro de una cabina en condiciones de esterilidad clase A. Los dientes se abren con un bisturí piezo-eléctrico, extrayendo todo el tejido pulpar y realizando el proceso de disociación mecánica en un medio de disociación específico. Se prepara la suspensión de DPSC y se le añade un medio crioprotector antes de pasar al proceso de criopreservación. Se toma una muestra del material disociado para realizar un control de calidad esterilidad, identificación de citotipos de DPSC y cuantificación, y el resto del material se divide en cinco viales para su criopreservación durante al menos 20 años. 50 MAXILLARIS SEPTIEMBRE 2013

6 En estos momentos, el almacenamiento de estas células madre es una iniciativa del sector privado. Se puede pensar en un futuro banco público de células madre de pulpa dental? La tecnología está disponible para el uso privado, pero podría ser usada por un banco público para uso alogénico. De hecho, como ya he comentado, el consorcio en el que estamos trabajando en Francia creará un biobanco de DPSC gestionado por los sectores público y privado conjuntamente. Actualmente el servicio de almacenamiento de DPSC es solo para uso autólogo. Es posible que las DPSC almacenadas pudieran ser usadas por un hermano o padre/madre del paciente? Cómo contempla la regulación europea esta posibilidad? La probabilidad de tener compatibilidad HLA con los padres es más alta. Si se da un emparejamiento perfecto en el HLA, hay posibilidad médica de usar las células. En cualquier caso, la decisión sobre el uso estará en manos de la Agencia Nacional correspondiente, tras una petición específica y documentada de un médico. Por supuesto, esperamos un desarrollo normativo en esa dirección, similar a lo que sucede con la médula ósea (uso autólogo, donación para uso alogénico y uso por el padre/madre si hay compatibilidad HLA). Cómo debe proceder el paciente que desee conservar sus células madre de pulpa dental? Cuál es el papel del dentista en la gestión de las piezas dentales extraídas? La labor del dentista o cirujano maxilofacial será la comunicación e información al paciente. Podrá decirle: te vamos a extraer un diente, no pierdas la oportunidad de poder guardar células preciosas para ti. Debe valorar la indicación del caso y orientar al paciente en base al estado actual del conocimiento, sobre las propiedades de las DPSC y sus posibilidades futuras. El paciente puede ponerse en contacto con Criodental Biopharma por teléfono o por correo electrónico, donde le ampliarán y detallarán la información y le explicarán el sencillo proceso que debe seguir para la contratación del servicio. Todo el proceso queda en manos de Criodental Biopharma y de Institut Clinident Biopharma Swiss: documentación y gestión económica con el paciente, logística, procesado, control de calidad, etcétera. El profesional recibe en su clínica el kit de transporte y debe almacenarlo siguiendo las instrucciones del procedimiento. Una vez realizada la extracción dental, el diente o los dientes extraídos se introducen en el vial de transporte y en el kit, que es recogido por una empresa de transporte y enviado a Suiza por vía aérea en menos de 48 horas. Referencias bibliográficas 1. Gronthos S, Mankani M, Brahim J, Robey PG, Shi S. Postnatal human dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro and in vivo. Proc. Natl. Acad. Sci. EEUU. 2000; 97: Shi S, Robey PG, Gronthos S. Comparison of human dental pulp and bone marrow stromal stem cells by cdna microarray analysis. Bone 2001; 29: d'aquino R, Graziano A, Sampaolesi M, Laino G, Pirozzi G, De Rosa A, Papaccio G. Human postnatal dental pulp cells co-differentiate into osteoblasts and endotheliocytes: a pivotal synergy leading to adult bone tissue formation. Cell Death Differ 2007; 14: Giuliani A et al. Three years after transplants in human mandibles, histological and in-line holotomography revealed that stem cells regenerated a compact rather than a spongy bone: biological and clinical implications. Stem Cells Transl. Med. 2013; 2: Atari M et al. Dental pulp of the third molar: a new source of pluripotent-like stem cells. J. Cell Sci. 2012; 125: Gomes JA et al. Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of human immature dental pulp stem cells. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2010; 51: Yamamura Y et al. Treatment of salivary gland hypofunction by transplantation with dental pulp cells. Arch. Oral Biol. 2013; 58: Arthur A, Rychkov G, Shi S, Koblar SA, Gronthos S. Adult human dental pulp stem cells differentiate toward functionally active neurons under appropriate environmental cues. Stem Cells 2008; 26: Sakai K et al. Human dental pulp-derived stem cells promote locomotor recovery after complete transection of the rat spinal cord by multiple neuro-regenerative mechanisms. J. Clin. Invest 2012; 122: Ibarretxe G et al. Neural crest stem cells from dental tissues: a new hope for dental and neural regeneration. Stem Cells Int. 2012; doi: /2012/ Makino Y et al. Immune therapeutic potential of stem cells from human supernumerary teeth. J. Dent. Res. 2013; 92: Tamaoki N et al. Dental pulp cells for induced pluripotent stem cell banking. J. Dent. Res. 2010; 89: MAXILLARIS SEPTIEMBRE