Tratamiento con Células Madre para la Distrofia Muscular

• AUTOR : Meregalli M, Farini A, Torrente Y y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Stem Cell Therapies to Treat Muscular Dystrophy: Progress to Date
• CITA : Biodrugs 24(4):237-247, 2010
• MICRO : En las últimas décadas, diversos estudios han evaluado el potencial de las terapias con células madre para el tratamiento de las distrofias musculares. Estas terapias se basan en la introducción de células capaces de restaurar la estructura y funcionalidad muscular. Si bien se han logrado importantes avances en este terreno, diversos interrogantes deben ser respondidos antes de que cualquiera de estas técnicas pueda ser utilizada en ensayos clínicos.

Introducción

Las distrofias musculares son trastornos neuromusculares heterogéneos de origen hereditario que incluyen la distrofia muscular de Duchenne (DMD), recesiva y ligada al cromosoma X, y la distrofia muscular de Becker (DMB). Las mutaciones que alteran el marco de lectura del gen de la distrofina dan como resultado una disminución importante o la ausencia de esta proteína en el músculo, lo cual genera el fenotipo de la DMD. Por otra parte, mutaciones dentro del marco de lectura llevan a la expresión de una proteína parcialmente funcional, lo cual da como resultado una distrofia más leve: la DMB.

La DMD es la más común de las dos distrofias mencionadas y afecta a uno de cada

3 500 varones nacidos vivos. En la fase temprana de la enfermedad, los músculos esqueléticos sufren un proceso de degeneración y regeneración, el cual es seguido del agotamiento en la capacidad regenerativa, con posterior fibrosis y desorganización de la arquitectura muscular. Clínicamente, se caracteriza por debilidad y atrofia muscular progresiva que lleva a los pacientes a estar confinados a una silla de ruedas antes de los 12 años de edad y, finalmente, a la muerte por insuficiencia respiratoria. Hasta el momento no existe un tratamiento efectivo para esta enfermedad.

El espectro y la presentación clínica de la DMB es más amplio que el de la DMD. En general, la mayoría de los pacientes con DMB presentan síntomas musculoesqueléticos con una evolución más lenta y muchos mantienen su condición de ambulatorios hasta la tercera o cuarta décadas de la vida.

Varios estudios en los últimos 20 años han analizado el potencial de las terapias que utilizan células para promover la regeneración muscular. En un principio se intentó el trasplante de mioblastos adultos, pero esta técnica presentó serias limitaciones, como la mala supervivencia y la habilidad migratoria limitada de los mioblastos inyectados. Como alternativa a los mioblastos, las células madre han resultado de mayor interés para las aplicaciones terapéuticas debido a su capacidad de autorregeneración y a su potencial diferenciación.

En los últimos años, las células madre han recibido particular atención dado su uso potencial en terapias celulares para afecciones como la leucemia, la enfermedad de Parkinson, el accidente cerebrovascular y las distrofias musculares. Las células madre embrionarias (CME) derivan de embriones en estadio de blastocisto y, dado que pueden diferenciarse en una amplia variedad de células especializadas, tendrían un uso potencial para el tratamiento de casi todas las enfermedades del ser humano. La principal limitación en el uso de estas células tiene relación con consideraciones éticas, ya que para su producción se requiere la destrucción de embriones humanos. Por su parte, las células madre del adulto (CMA) son capaces de mantener, generar y reemplazar células diferenciadas en un tejido específico para cubrir las necesidades de recambio celular o lesión tisular. Estas células se encuentran en la médula ósea, el sistema nervioso central, la piel, y los músculos cardíaco y esquelético. Recientemente se ha demostrado que pueden participar en la regeneración de otros tejidos diferentes a sus tejidos de origen.

En esta revisión se describen los múltiples tipos de células madre miogénicas, su caracterización y su posible uso en el tratamiento de las distrofias musculares, además de enfatizar que la posibilidad más promisoria en el tratamiento de estas enfermedades es una combinación de los diferentes enfoques, tanto genético como de las terapias con células madre.

Células madre pluripotenciales

Las células madre pluripotenciales (embrionarias) derivan del interior de la masa celular del blastocisto y se caracterizan por la autorregeneración ilimitada y la pluripotencialidad, es decir, la habilidad de poder diferenciarse en cualquier tipo de célula adulta. Estas dos características confieren a estas células un enorme potencial, dado que podrían reparar órganos dañados y reemplazar células que no funcionan adecuadamente.

Un paso importante para establecer el potencial uso clínico de las CME es la generación de técnicas para su conversión en precursores de tejidos específicos que sean aptos para ser trasplantados. Se han elaborado numerosos modelos con el fin de lograr la diferenciación muscular a partir de CME y varios de ellos lo han logrado.

Normalmente, las CME humanas se obtienen por microcirugía de la masa celular del embrión en estadio de blastocisto. Para sortear los cuestionamientos éticos relacionados con la destrucción de embriones, las CME pueden obtenerse de un blastómero, aunque no está claro si estas células pueden considerarse para ensayos clínicos. Otro método utilizado para obtener células embrionarias es la transferencia nuclear, o clonación, que consiste en la introducción del núcleo de una célula de donante adulto dentro de un ovocito enucleado para generar un embrión clonado. Desafortunadamente, la clonación es un proceso bastante poco eficiente y suele fallar en la mayoría de los intentos.

Por otra parte, investigaciones recientes han logrado producir células madre pluripotenciales inducidas a partir de células adultas, mediante la introducción de grupos específicos de genes que codifican factores de transcripción expresados por las CME indiferenciadas, a fin de reprogramar a las células adultas. De todos modos, se requieren más estudios para determinar si estas células inducidas son capaces de comportarse como las CME reales. Además, las células madre pluripotenciales inducidas tienen potencial oncogénico que surge de la reintroducción de genes a la célula, por lo que la seguridad de estas células debe ser estudiada cuidadosamente antes de intentar cualquier tipo de terapia.

Células madre del adulto

El cuerpo humano tiene un número relativamente pequeño de CMA, las cuales pueden diferenciarse en una determinada variedad de tipos celulares. En los últimos años, distintos tipos de CMA han sido evaluadas para el tratamiento de la distrofia muscular. Sin embargo, el uso de estas células tiene sus restricciones: en primer lugar, son limitadas en relación con el tipo de células en las que se pueden diferenciar; en segundo lugar, sólo algunas de estas células son capaces de migrar a través de los vasos sanguíneos, y, por último, a diferencia de las CME, las CMA no tendrían la misma capacidad de crecer y dividirse indefinidamente, además de que no son fáciles de aislar y reproducir en el laboratorio.

Los mesoangioblastos son capaces de diferenciarse en varios fenotipos mesodérmicos. Estas células han sido estudiadas extensamente en modelos experimentales, con resultados positivos. La administración intraarterial de mesoangioblastos podría ser una terapia celular promisoria para la distrofia muscular dado que podría restaurar, al menos parcialmente, la estructura y función muscular. De todos modos, antes de poder realizar ensayos clínicos con estas células deben resolverse numerosos problemas, que incluyen la llegada eficiente al tejido blanco.

Por su parte, las células CD133+ pueden ser aisladas tanto del músculo como de la sangre y pueden utilizarse como vehículos para la terapia génica. Estas células tendrían la capacidad de restaurar la expresión de distrofina luego de su administración intramuscular o intraarterial. Lamentablemente, varios factores deben mejorarse antes de que estas células puedan ser utilizadas en la terapia celular.

Por último, las células satélites son pequeñas células que residen entre la membrana basal y el sarcolema de las fibras musculares. Normalmente, se encuentran en un estado quiescente, pero se activan y comienzan a dividirse luego de ser sometidas a estrés oxidativo o frente a determinados estímulos. Dado que estas células presentan la habilidad de diferenciarse a mioblastos, son buenas candidatas para la terapia celular. Sin embargo, su crecimiento en cultivos reduce su potencial miogénico, por lo que no es posible obtener suficiente cantidad de células como para ser aplicadas terapéuticamente.

Progresos en la terapia celular

Si bien se han logrado grandes avances en la generación de poblaciones celulares, varios interrogantes deben ser respondidos antes de que cualquiera de las preparaciones celulares descriptas anteriormente pueda ser utilizadas en ensayos clínicos.

Por su potencial de regeneración muscular, las CMA son excelentes candidatas para la terapia celular. Los mesoangioblastos pueden distribuirse ampliamente y, luego del tratamiento con factores de crecimiento, son capaces de corregir eficientemente el fenotipo distrófico. La inyección intraarterial de estas células representa una posibilidad esperanzadora para los pacientes con distrofia muscular. Por su parte, los progenitores derivados de las CME tienen un excelente potencial regenerativo, pero la investigación de estas células se encuentra en sus etapas iniciales.

El uso y las aplicaciones prácticas de las CME en la terapia de reemplazo celular aún requieren de más investigaciones. Sin embargo, el incremento rápido de los hallazgos experimentales refuerza la idea de que estas células pueden llegar a ser una fuente importante de células renovables para ser aplicadas en la terapia de reemplazo celular.

El potencial terapéutico de las CMA parecería ser menor que el de las CME. Las CMA tienen un potencial de diferenciación restringido y, además, pueden ser manipuladas genéticamente sólo mediante la introducción de transgenes retrovirales, lo cual puede causar una sobreexpresión de genes a distintos niveles e, incluso, cáncer.

Las CME pueden convertirse en cualquier tipo de célula mediante determinadas condiciones de cultivo o de manipulación genética. A fin de evitar las limitaciones éticas, podría ser útil reprogramar células somáticas directamente a CME sin necesidad de utilizar ovocitos.

Conclusiones

Numerosos estudios han evaluado el potencial de las terapias celulares para promover la regeneración muscular con la esperanza de que las células introducidas puedan repoblar el músculo y así mejorar la función muscular. Sin embargo, han aparecido muchos obstáculos en el curso de estas investigaciones.

De acuerdo con hallazgos recientes, la posibilidad más promisoria para el tratamiento de la DMD es una combinación de diferentes enfoques a fin de obtener efectos benéficos de múltiples estrategias combinadas, como ser la terapia celular asociada con la terapia génica y los tratamientos farmacológicos.

En última instancia, el éxito de la aplicación clínica de las CME y de las CMA requerirá, entre otras cosas, de la capacidad para producir a gran escala el tipo de célula deseado sin alterar su funcionalidad y de identificar el número óptimo de células a trasplantar.

Especialidad: Bibliografía - Neurología