Programar células para atacar tejidos específicos para terapias celulares más eficaces

Las terapias con células madre tienen un potencial enorme para hacer frente a algunos de los trastornos más devastadores, las enfermedades y los defectos de los tejidos en todo el mundo. Sin embargo, la imposibilidad de dirigir las células a los tejidos de interés constituye un obstáculo considerable para la terapia celular efectiva. Para hacer frente a este obstáculo, los investigadores han desarrollado una plataforma para incorporar químicamente receptores enrutadores sobre la superficie de las células. Esta sencilla aplicación tiene el potencial de mejorar la eficacia de muchos tipos de terapias con células mediante el aumento de las concentraciones de células en los lugares de destino en el cuerpo.

Los resultados del estudio fueron publicados en línea en la revista Blood el 27 de octubre de 2011. Para esta nueva plataforma, los investigadores modificaron la superficie de las células para incluir a los receptores que actúan como un dispositivo de rastreo. “La hipótesis central de nuestro trabajo es que la capacidad de las células para llegar a tejidos específicos se puede mejorar, sin otra alteración de la función celular”, dijo el autor correspondiente Jeffrey M. Karp, PhD, codirector del Centro de Terapéutica Regenerativa del Hospital Brigham y de Mujeres (BWH, Boston, MA, EUA), y miembro principal de la facultad del Instituto Harvard de Células Madre. “Si conocemos el ‘código postal’ de los vasos sanguíneos en tejidos específicos, podemos programar la 'dirección' en la superficie de las células para que potencialmente lleguen a ellos con una alta eficiencia”.

Mientras que las terapias celulares tradicionales que incluyen la administración local de las células puede ser útil, por lo general son más invasivas y con un potencial limitado de las dosis múltiples. “Se puede imaginar, que cuando el tejido blanco es el músculo cardíaco, por ejemplo, para tratar los ataques de corazón o insuficiencia cardiaca, la inyección de las células directamente en el corazón puede ser un procedimiento invasivo y por lo general este método sólo puede realizarse una vez”, dijo el Dr. Karp, quien también es profesor asistente en la Escuela de Medicina de Harvard (Boston, MA, EUA) y de la facultad filial de Harvard, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) División de Ciencias y Tecnología de la Salud (Cambridge, MA, EUA).

Utilizando la plataforma que los investigadores crearon, las células son preparadas para viajar directamente a la zona de interés después de ser inyectadas a través de una técnica común de infusión por vía intravenosa mucho menos invasiva. “Estas células modificadas pueden ser más eficaces ya que se pueden administrar dosis múltiples”, declaró Debanjan Sarkar, PhD, previamente un becario postdoctoral en el laboratorio del Dr. Karp y ahora profesor asistente de ingeniería biomédica en la Universidad Estatal de Nueva York, Universidad de Buffalo (NY, EUA).

“La necesidad de un método de entrega más eficaz se deriva del potencial de enfermedades que la terapia de células puede tratar”, dijo el Dr. Karp, señalando que el método puede ser utilizado para sistémicamente enviar células productoras de hueso a la médula ósea para tratar la osteoporosis, cardiomiocitos al corazón para tratar la isquemia tisular, células madre neurales al cerebro para tratar la enfermedad de Parkinson, o células progenitoras endoteliales a los sitios de enfermedad vascular periférica para promover la formación de nuevos vasos sanguíneos.

Los investigadores concluyeron que, a medida que la determinación de los procesos de tráfico de las células crece, la capacidad de mejorar el enrutamiento a tejidos específicos a través de técnicas de ingeniería debería mejorar considerablemente la terapia celular mediante la reducción de la agresividad de la administración local, permitiendo repetir las dosis, y potencialmente reduciendo el número de células necesarias para alcanzar un efecto terapéutico, al final proporcionando mejores resultados para los pacientes.


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Brigham and Women’s Hospital