Terapias Avanzadas Dr. Lluís Orozco Delclós “Institut de Teràpia Regenerativa Tissular (ITRT) – Centro Médico Teknon”

Abstract correspondiente al tema presentado en la Mesa Redonda “Cirugía Unicompartimental de la Rodilla” del Congreso de la “Societat Catalana de Cirurgia Ortopèdica i Traumatologia”. 17-V-2008 La “Terapia Celular”, la “Ingeniería Tisular” y la “Terapia Génica” son las llamadas “Terapias Avanzadas” (TA). Por el momento su aplicación se restringe a ensayos clínicos llevados a cabo por un reducido número de equipos investigadores. Por otro lado la bibliografía referente a las TA prácticamente solo indica la dirección de la investigación en modelos “In Vitro” o animal, en ningún caso refleja hasta el punto de conocimiento que se ha llegado. A pesar de los pocos datos que se ofrecen se han generado grandes expectativas y se piensa que las TA serán la solución para vencer definitivamente

la

paradigmática

dificultad regenerativa

del

cartílago

o que

representarán un nuevo buen recurso para mantener o mejorar la estructura i función articular, evitando la agravación y retardando soluciones quirúrgicas radicales. Parece pues conveniente la puesta al día al colectivo de la especialidad del estado del conocimiento. El congreso ofrece el ámbito y la masa crítica adecuada para esta actuación. Las células progenitoras, multipotenciales, autólogas, derivadas del mesénquima (MSC), obtenidas por aspiración de la medula ósea o grasa, ya han demostrado su potencial proregenerativo y también una sinérgica potente acción antiinflamatoria que por si sola nos suscita gran interés. Se espera que las MSC, actuando tanto sobre el cartílago como sobre la membrana sinovial, ampliarán las indicaciones i superarán los resultados de las células precursoras, unipotenciales, autólogas, que son les aplicadas en el llamado injerto de condrocitos cultivados. El potencial regenerativo de las MSC se relaciona con su cualidad (cualidad-eficacia) y con la dosis aplicada (dosis-eficacia). La terapia celular implica pues la disposición de la cualidad y cantidad necesaria de células progenitoras que haga posible la administración de una dosis terapéutica. Esto obliga a efectuar procesos de selección y cultivo celular con criterios de seguridad farmacéuticos (criterios GMP=Good Manufacturing Practices). Por esta razón la Administración considera las células multimanipuladas como un medicamento y por tanto, antes de su difusión, digamos

comercial, se han de cumplir las mismas fases que impone la investigación con un nuevo fármaco. Cada ensayo clínico ha de ser autorizado y controlado por la “Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios” (AEMPS). La misma Agencia ha de acreditar previamente el producto celular como “Producto en Investigación” (PEI), después de comprobar que su elaboración cumple la reglamentación dictada por el Parlamento Europeo i el Consejo, que tiene como brazo ejecutor el recién constituido “Comité de Terapias Avanzadas” (CAT), organismo europeo con sede en Londres. Esta complejidad operativa implica que los ensayos han de llevarse a término por equipos multidisciplinarios bien conjuntados con dedicación exhaustiva al proyecto y supone una inversión económica importantísima, solo al alcance de la industria farmacéutica o del erario público. Convine aclarar que no se considera “Terapia Celular” la aplicación de aspirados de médula ósea o grasa que hayan estado sometidos a una simple centrifugación dentro del mismo acto quirúrgico. Los productos derivados de estos

procedimientos

son

considerados

autoinjertos

tanto

a

efectos

administrativos como científicos. Los dispositivos que recientemente se comercializan afirmando que, por centrifugación de aspirado de médula, consiguen obtener una cantidad terapéutica de células madre, tan solo pueden definir una fracción celular heterogénea con contenido de células mononucleadas (MNC) entre les que supuestamente se encontrarán una pocas células progenitoras en estado letárgico G0 (1 MSC por cada 10.000 a 100.000 MNC). Las pocas células progenitoras se verán obligadas a competir por el oxígeno y nutrientes con el multimillonario restante de células acompañantes del injerto que en teoría no serán útiles terapéuticamente. Muy diferente pues del potencial que representa un producto constituido por células progenitoras puras en fase replicante, en cuantidad y cualidad perfectamente caracterizada.

Las experiencias publicadas sobre regeneración cartilaginosa mediante terapia celular, como es la infiltración articular de MSC, se limitan al modelo animal pero son indicativas de su potencial y estimulan a perseverar en esta dirección ya que demuestran la capacidad de supervivencia y proliferación de MSC en el medio articular, su apetencia por la nivación en zonas de lesión provocada, la capacidad regenerativa de lesiones meniscales i la regeneración cartilaginosa hialina con colágeno tipo II. El efecto siempre es dosis-dependiente. (Kavalkovich 2000; Murphy 2003; Agung 2005; Nishimori 2006). Nuestro grupo de trabajo (ITRT) participa en el proyecto MEDCEL que promueve el “Centre de Teixits i Teràpia Cel·lular” del SCS (“Banc de Sang i Teixits”) y contempla entre sus objetivos la regresión de la artrosis.

Ya se han iniciado los estudios en modelo animal ovino y equino para evaluar el efecto de la infiltración articular de MSC producidas con tecnología propia de esta entidad. Se esperan resultados favorables que permitan la concesión del PEI por parte de la AEMPS y la iniciación de ensayos clínicos el próximo año. Para resolver defectos cartilaginosos focales de cuarto grado se acepta que se precisará el desarrollo de la ingeniería tisular adecuada. Por el momento se ha publicado que la aplicación de MSC a la manera del injerto de condrocitos cultivados, es decir contenidas en una cobertura perióstica o similar, puede mejorar los resultados obtenidos con células precursoras (Wakitani 2002). Pero la mayor parte de la investigación se dirige a obtener la matriz idónea para la nidación y diferenciación celular, que ofrezca la consistencia suficiente para soportar movimiento precoz y un índice de biorreabsorbilidad favorable, sin olvidar que sea realmente aplicable a poder ser por vía artroscópica. Uno de los sistemas contemplados es el cultivo tridimensional sometido a movimiento que condiciona la diferenciación de MSC hacia la vía condral. Un vez se considera que les células han arraigado en la matriz, se efectúa la implantación. En esta línea trabajan intensamente muchos equipos investigadores, también españoles, que nos consta han conseguido la generación de cartílago hialino siguiendo el procedimiento citado. La terapia génica puede definirse como la liberación de una proteína terapéutica a una célula o tejido diana mediante transferencia génica. El gen puede introducirse en una célula progenitora o un condrocito para que produzca una proteína terapéutica. Así la célula modificada genéticamente puede funcionar como una fuente de proteína terapéutica o de factores bioactivos orientadores de la condrogénesis. La introducción del gen candidato y la codificación del ADN en la célula seleccionada pueden realizarse mediante transfección viral o con métodos no virales, tanto “Ex Vivo” como “In Vivo”. Desde hace tiempo que se han obtenido resultados de laboratorio interesantes comprobando que les características de los constructos resultantes del cartílago hialino fruto de transfección son mejores que las de los controles no tratados (Evans 2001-2005, Park 2006). Pero en el contexto terapéutico de enfermedades pediátricas agresivas se han registrado algunos efectos adversos muy graves atribuibles a la terapia génica que han provocado la frenada administrativa de la su aplicación. Por el contrario hasta ahora el uso de MSC autólogas ha respectado los criterios de seguridad, es mas se han utilizado como terapia adyuvante del cáncer buscando el

efecto regenerativo del estroma medular después de terapias mieloablativas o mielotóxicas. Diversos estudios de equipos investigadores españoles, no publicados pero comunicados, confirman este factor de seguridad (C.Dominguez 2007; A.Bernad 2007). Referencias a transformaciones neoplásicas no se sitúan en el contexto terapéutico de MSC autólogas, son observaciones obtenidas en situación de cultivos forzados, muy prolongados en el tiempo y en el ámbito de estudios “In Vitro” o de trasplantamientos alogénicos de células embrionarias o MSC en modelo animal. Para concluir, parece que podemos afirmar que vamos en la dirección correcta hacia la regeneración del cartílago y el reequilibrio anabólico-catabólico articular pero se debe perseverar en la investigación i por esto hará falta la dedicación de investigadores i de muchos recursos económicos. En este sentido podemos esperar obtener buenos frutos del “Plan de Terapias Avanzadas” impulsado por “Ministerio de Sanidad y Consumo” para fomentar ensayos clínicos con células progenitoras y que ha designado la regeneración de cartílago como uno de los objetivos. En este contexto ITRT, con la colaboración de co-investigadores de EGARSAT i del “Instituto de Biología y Genética Molecular” (Universidad de Valladolid-CSIC), promueve un ensayo clínico (No.Eudra-CT:2008-001191-68) dirigido a la regeneración del disco intervertebral lumbar mediante infiltración de MSC en el núcleo pulposo. Los datos que obtengamos tratando con este tejido, tan parecido al cartílago hialino articular, seguro que también serán aplicables al diseño de soluciones para las condropatías de la rodilla. (La realización de este está condicionada a la aprobación de la AEMPS).

Bibliografia referenciada Agung M y colbs. Mobilization of bone marrow-derived mesenchymal stem cells into the injured tissues after intraarticular injection and their contribution to tissue regeneration. Knee Surg sports Traumatol Arthrosc.14:1307-1314.2006 Bernad A, García S, Rubio D, Izarra A, Escudero A, Escarti A, Rodriguez S, Pac MF, GarcíaCastro J, de la Peña MG, Samper E. Células madre mesenquimales en medicina regenerativa y reparadora. Estudio comparado de distintas fuentes tisulares y criterios de bioseguridad en su manipulación “Ex Vivo”. Ponencia IV Congreso de la Sociedad Española de Terapia Génica y Celular. Madrid. 2007 (abstract) Evans CH y colbs.Transfer and intra-articular expression of the Il-1Ra cDNA in human rheumatoid joints. Arthritis Res; 3 Suppl 1:p33.2001 Evans CH y colbs.Gene transfer to human joints: progress toward a gene therapy of arthritis. Proc Natl Acad Sci USA;102:8698-703. 2005

Dominguez C, García-Arranz M, de Miguel F, García-Olmo D. ¿Es segura la terapia celular? Ponencia IV Congreso de la Sociedad Española de Terapia Génica y Celular. Madrid. 2007 (abstract) Kavalkovich KW, Murphy JM, Barry FP. Adhesion of mesenchymal stem cells to fibrilated osteoarthritic cartilage (abstract). Osteoarthritis Cartilage;8 Suppl B:S24. 2000 Murphy JM y colbs. Stem Cell Therapy in a Caprine Model of osteoartrhritis. Arthritis and Rheumatism. 48,12:3464-3474.2003 Nishimori M. Repair of chronic osteochondral defects in the rat. A bone marrow stimulating procedure enhaced by cultured allogenic bone marrow mesenchymal stromal cells. J Bone Joint surg (Br),88,9:1236-44. 2006 Park J y colbs.Transgene-activated mesenchymal cells for articular cartilage repair: a comparison of primary bone marrow, perichondrium/periostium and fat derived cells.J Gene Med.8:112-25. 2006 Wakitani S y colbs. Human autologous culture expanded bone marrow mesenchymall cell transplantation for repair of cartilage defects in osteoarthritic knees. Osteoartritis and Cartilage.10,199-206. 2002