Dr. Mikel Sánchez, Clínica USP Vitoria. Dr. Gonzalo Mora, Clínica Universidad de Navarra

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1 Dr. Mikel Sánchez, Clínica USP Vitoria Dr. Gonzalo Mora, Clínica Universidad de Navarra

2 Applications of ips cells in cell therapy Dr. Gonzalo Mora Cirugía Ortopédica y Traumatología Laboratorio de Ortopedia Experimental Laboratorio de Terapia Celular CLINICA UNIVERSIDAD DE NAVARRA

3 Mario R. Capecchi Martin J. Evans Oliver Smithies 1954 Stem Cell Transplant 1981 Mouse ESC 1998 Human ESC Adult SC Plasticity Cell Therapy Clinical Trials Mice/Human ips

4 CÉLULAS TRONCALES CÉLULAS MADRE

5 Definición Capacidad de auto-renovación (generar copias de si mismas) Diferenciación a diversas líneas celulares y tejidos funcionales, bajo las condiciones apropiadas

6 POTENCIALIDAD Zygote Morula Blastocyst Embryoid Bodies Totipotent Cells Somatic stem cells Inner Cell Mass Multipotent Cells Pluripotent Cells Germ stem cells Ectoderm Endoderm Mesoderm Neurospheres Skin Liver Gastrointestinal Bone Marrow Muscle Neurons Glia Epidermis Dermis Oval Cells Pancreatic Ductal Pancreatic Acinus Cript Cell Hematopoietic Stem Cell Mesenchymal Stem Cells MDSC Hepatocyte Biliary Duct Neutrophil Platelet Red Blood Cell Chondroblast Osteoblast Adipocytes Satellite Cells Myoblast

7 Células Troncales Potencial proliferativo ilimitado PLURI-potenciales Inducen formación de teratomas Terapia Alogénica Embrionarias Science 1998, Thomson PNAS 1998, Gearhart In vitro differentiation

8 Gage et al, Science 2000 WBC Células Troncales Adultas Las Células Madre adultas se han encontrado en casi todos los tejidos Pocas en número, difíciles de aislar y de cultivar MULTI-potentes Limitado potencial proliferativo y de diferenciación (parcialmente diferenciadas) A. Proliferation/Self renewal B. Multilineage differentiation XRT C. Repopulating in vivo capacity Autorenovación Diferenciación Garcia Verdugo, Nature 2004

9 Reprogramación-Induced Pluripotent Stem Cells (ips) Cell 126, 1 (2006)

10

11

12 PLASTICIDAD -Celulas Troncales Adultas- Una célula madre adulta puede dar lugar a células especializadas de otros tejidos

13 Células Troncales Adultas (Localización) Médula ósea Tejido Adiposo Piel, Pelo, Dientes, Retina Páncreas Músculo Corazón.

14 Aplicaciones Medicina Regenerativa Vehículo para Terapia Génica Modelos para desarrollo de nuevos fármacos Inmuno-terapia y vacunas

15 Regeneración Tisular con Terapia Celular Stem Cells, 2006 Mimeault

16 Regeneración Tisular con Terapia Celular Sustituir el tejido dañado Células (troncales) (capacidad de diferenciación) integración en el órgano correspondiente

17 Mecanismos de Reparación Regeneración-Diferenciación -No siempre Otros mecanismos? Mecanismo Paracrino Reclutamiento de Células Troncales Endógenas y su Activación Mecanismos Antinflamatorios (MSCs)

18 Células Madre? Células Mesenquimales? Subpoblación de Células Troncales en el seno de los tejidos mesenquimales, Multipotenciales y capaces de Regeneración Mesodérmica

19 MULTIPOTENCIALIDAD DE LAS MSCs Updates on stem cells and their applications in regenerative medicine. J Tissue Eng Regen Med 2008; 2:

20

21 Características de las Células Troncales Mesenquimales Auto-Renovación Proliferación Diferenciación (Multipotencialidad) Joint Bone Spine 75 (2008)

22 Ingeniería Tisular Señales que Estimulan la Diferenciación de Células Troncales en el Andamiaje apropiado Joint Bone Spine 75 (2008)

23

24 Ingeniería Tisular

25 ESTRATEGIA en la Ingeniería de Cartílago 1-Aislamiento 2-Crecimiento 3-Diferenciación 5-Implantación In Vivo 4-Asociación Materia/Células Joint Bone Spine 75 (2008)

26 INDICACIONES Todavía en fases experimentales o preclínicas Pocos Estudios Clínicos

27 Principales APLICACIONES de las Células Troncales en C.O.T. Hueso Pérdidas Óseas Pseudoartrosis Cartílago Tendones y Ligamentos

28 Puntos por Aclarar Empleo de Fact. Crecim. Andamiajes de biomateriales Microambiente de la lesión Integración Celular Inmunología del Tejido de Reparación Alogénicas o Autólogas? Efecto de la Edad Biología de la Reparación

29 FORMAS DE EMPLEO 1. Células Mononucleadas 2. MSCs sin cultivo de expansión 3. MSCs con cultivo de expansión Regeneration of meniscus cartilage in a knee treated with percutaneously implanted autologous mesenchymal stem cells. Medical Hypotheses (2008) 71,

30 ASPIRADO DE MÉDULA ÓSEA Células Hemáticas en Varios Estadíos de Diferenciación Células Hemo-progenitoras Muy Pocas MSCs

31 CONCENTRADO DE MÉDULA ÓSEA NÚMERO BAJO DE CÉLULAS TRONCALES 1 MSC por cada ó de células Medical Hypotheses (2008) 71,

32 Resultados Buenos resultados publicados en pseudoartrosis, NICF y de Cóndilo Pobres resultados en artrosis Medical Hypotheses (2008) 71,

33 CULTIVO Y EXPANSION -Expandir por ,000 en varias semanas (3-5 PASES) -REIMPLANTE con Fact. Crecim * En el momento * Posteriormente Regeneration of meniscus cartilage in a knee treated with percutaneously implanted autologous mesenchymal stem cells. Medical Hypotheses (2008) 71,

34 LIGAMENTOS

35 Cartílago - Experimental

36 Cartílago - Clínico Human autologous culture expanded bone marrow mesenchymal cell transplantation for repair of cartilage defects in osteoarthritic knees. Wakitani S, et al. Osteoarthritis Cartilage 2002;10:

37 Hueso Poca Casuística Buenos Resultados

38 Cartílago - Artrosis

39 Cartílago - Artrosis

40

41 ClinicalTrials.gov

42

43

44

45 Muchas Gracias

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