¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

36
¿Pueden las células iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular? Clara Sanjurjo Rodríguez Unidad de Terapia Celular y Medicina Regenerativa Departamento de Medicina - Universidade da Coruña (UDC) Grupo de Reumatología Instituto de investigación biomédica de A Coruña (INIBIC) Complexo Hospitalario Universitario de A Coruña (CHUAC), Sergas A Coruña-España

Transcript of ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Page 1: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

¿Pueden las células iPS ser útiles en la

reparación del cartílago articular?

Clara Sanjur jo Rodríguez

U n i d a d d e T e r a p i a C e l u l a r y M e d i c i n a R e g e n e r a t i v a

D e p a r t a m e n t o d e M e d i c i n a - U n i v e r s i d a d e d a C o r u ñ a ( U D C )

G r u p o d e R e u m a t o l o g í a

I n s t i t u t o d e i n v e s t i g a c i ó n b i o m é d i c a d e A C o r u ñ a ( I N I B I C )

C o m p l e x o H o s p i t a l a r i o U n i v e r s i t a r i o d e A C o r u ñ a (C H U A C ) , S e r g a s

A C o r u ñ a - E s p a ñ a

Page 2: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Page 3: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

https://www.secot.es/visor/caso.php?id=139&Anual=

2011

Page 4: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

https://www.secot.es/visor/caso.php?id=139&Anual=

2011

Cell and Tissue Transplant Strategies for Joint Lesions. The Open

Transplantation Journal, 2008, 2: 21-28. I.M. Fuentes-Boquete, M.C.

Arufe Gonda, S.M. Díaz Prado, T. Hermida Gómez, F.J. de Toro

Santos, F.J. Blanco

Page 5: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

https://www.secot.es/visor/caso.php?id=139&Anual=

2011

Cell and Tissue Transplant Strategies for Joint Lesions. The Open

Transplantation Journal, 2008, 2: 21-28. I.M. Fuentes-Boquete, M.C.

Arufe Gonda, S.M. Díaz Prado, T. Hermida Gómez, F.J. de Toro

Santos, F.J. Blanco

Х Técnicas invasivas

Page 6: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

TC e IT → células madre

↑ nº céls

↓ invasivo

Page 7: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

TC e IT → células madre mesenquimales - células mesenquimales estromales

(MSC)

Modificado de http://stemcelltreatments.org/

Page 8: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

http://repasosdebiologia.blogspot.com.es/2012/10/importancia-de-las-celulas-

madre.html

MSC

Page 9: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

http://repasosdebiologia.blogspot.com.es/2012/10/importancia-de-las-celulas-

madre.html

International Society for Cellular Therapy. Cytotherapy (2006) Vol. 8, No.

4, 315-317.

MSC

Page 10: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

TC e IT → células mesenquimales stromales (MSC)

Obtención MSC: limitada

↑ Edad: MSC ↓↓ número y ↓ función regenerativa

OA - ↑ edad

Page 11: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

TC e IT → células mesenquimales estromales (MSC)

Obtención MSC: limitada

↑ Edad: MSC ↓↓ número y ↓ función regenerativa

OA - ↑ edad

Células pluripotentes – células madre embrionarias (ESC)

http://faculty.virginia.edu/mammgenetics/humanes.html

Page 12: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – reparación cartílago

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

TC e IT → células mesenquimales estromales (MSC)

Obtención MSC: limitada

↑ Edad: MSC ↓↓ número y ↓ función regenerativa

OA - ↑ edad

Células pluripotentes – células madre embrionarias (ESC)

Х Problemas éticos

http://faculty.virginia.edu/mammgenetics/humanes.html

Page 13: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Imagen modificada de:

Derive and conquer: sourcing and differentiating stem cells for therapeutic applications. Irina Klimanskaya, Nadia Rosenthal & Robert Lanza

Nature Reviews Drug Discovery 7, 131-142 (February 2008)

ESC

Page 14: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?
Page 15: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Ecat1 Dppa5 (Esg1)

Fbxo15 Nanog

ERas Dnmt31

Ecat8 Gdf3

Sox15 Dppa4

Dppa2 Fthl17

Sall4 Oct3/4 (Pou5f1)

Sox2 Rex1 (Zfp42)

Utf1 Tcl1

Dppa3 (Stella) Klf4

b-catenin c-Myc

Stat3 Grb2

- Células madre embrionarias

- Células tumorales

Page 16: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Ecat1 Dppa5 (Esg1)

Fbxo15 Nanog

ERas Dnmt31

Ecat8 Gdf3

Sox15 Dppa4

Dppa2 Fthl17

Sall4 Oct3/4 (Pou5f1)

Sox2 Rex1 (Zfp42)

Utf1 Tcl1

Dppa3 (Stella) Klf4

b-catenin c-Myc

Stat3 Grb2

Células pluripotentes inducidas (iPS)

Page 17: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

http://www.nature.com/nm/journal/v15/n10/fig_tab/nm1009-1145_F3.html

Page 18: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Imagen modificada de:

The Potential for iPS-Derived Stem Cells as a Therapeutic

Strategy for Spinal Cord Injury: Opportunities and Challenges

Mohamad Khazaei , Ahad M. Siddiqui and Michael G.

Fehlings

iPS

Page 19: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Imagen modificada de: https://www.mirusbio.com/applications/stem-cell-solutions

Imagen modificada de:

The Potential for iPS-Derived Stem Cells as a Therapeutic

Strategy for Spinal Cord Injury: Opportunities and Challenges

Mohamad Khazaei , Ahad M. Siddiqui and Michael G.

Fehlings

iPS

Page 20: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Imagen modificada de: https://www.mirusbio.com/applications/stem-cell-solutions

Imagen modificada de:

The Potential for iPS-Derived Stem Cells as a Therapeutic

Strategy for Spinal Cord Injury: Opportunities and Challenges

Mohamad Khazaei , Ahad M. Siddiqui and Michael G.

Fehlings

iPS

Page 21: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Imagen modificada de:

Disease‐specific phenotypes in dopamine neurons from human iPS‐based models of genetic and sporadic Parkinson's disease

Adriana Sánchez‐Danés, Yvonne Richaud‐Patin, Iria Carballo‐Carbajal, Senda Jiménez‐Delgado, Carles Caig, Sergio Mora, Claudia Di Guglielmo, Mario Ezquerra,

Bindiben Patel, Albert Giralt, Josep M. Canals, Maurizio Memo, Jordi Alberch, José López‐Barneo, Miquel Vila, Ana Maria Cuervo, Eduard Tolosa, Antonella

Consiglio, Angel Raya

Page 22: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Imagen modificada de:

Disease‐specific phenotypes in dopamine neurons from human iPS‐based models of genetic and sporadic Parkinson's disease

Adriana Sánchez‐Danés, Yvonne Richaud‐Patin, Iria Carballo‐Carbajal, Senda Jiménez‐Delgado, Carles Caig, Sergio Mora, Claudia Di Guglielmo, Mario Ezquerra,

Bindiben Patel, Albert Giralt, Josep M. Canals, Maurizio Memo, Jordi Alberch, José López‐Barneo, Miquel Vila, Ana Maria Cuervo, Eduard Tolosa, Antonella

Consiglio, Angel Raya

Page 23: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Imagen modificada de:

Disease‐specific phenotypes in dopamine neurons from human iPS‐based models of genetic and sporadic Parkinson's disease

Adriana Sánchez‐Danés, Yvonne Richaud‐Patin, Iria Carballo‐Carbajal, Senda Jiménez‐Delgado, Carles Caig, Sergio Mora, Claudia Di Guglielmo, Mario Ezquerra,

Bindiben Patel, Albert Giralt, Josep M. Canals, Maurizio Memo, Jordi Alberch, José López‐Barneo, Miquel Vila, Ana Maria Cuervo, Eduard Tolosa, Antonella

Consiglio, Angel Raya

Page 24: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Imagen modificada de:

Disease‐specific phenotypes in dopamine neurons from human iPS‐based models of genetic and sporadic Parkinson's disease

Adriana Sánchez‐Danés, Yvonne Richaud‐Patin, Iria Carballo‐Carbajal, Senda Jiménez‐Delgado, Carles Caig, Sergio Mora, Claudia Di Guglielmo, Mario Ezquerra,

Bindiben Patel, Albert Giralt, Josep M. Canals, Maurizio Memo, Jordi Alberch, José López‐Barneo, Miquel Vila, Ana Maria Cuervo, Eduard Tolosa, Antonella

Consiglio, Angel Raya

Page 25: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

- Medicina personalizada: estudio enfermedades, testado de

medicamentos, corrección de mutaciones…

- TC e IT

Will Cell Reprogramming Resolve the Embryonic Stem Cell Controversy? A Narrative Review Carl Power, PhD; and John E.J. Rasko, MBBS, PhD Ann

Intern Med. 2011;155(2):114-121. doi:10.7326/0003-4819-155-2-201107190-00007

Page 26: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Terapia Celular (TC) e Ingeniería tisular (IT) – OA

Mosaicoplastia e implante de condrocitos autólogos (ACI)

TC e IT → células madre mesenquimales (MSC)

Obtención MSC: limitada

↑ Edad: MSC ↓↓ número y ↓ función regenerativa

OA - ↑ edad

Células pluripotentes-iPS

√ Evitar rechazo inmune y problemas éticos

Х Problemas mutagénesis, tumorigénesis

» Pre-diferenciación

Page 27: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Retinal Pigment Epithelium

(RPE) cells derived from human

iPS cells

RPE cell sheet

Dra Masayo Takahashi

Page 28: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?
Page 29: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Derivación de iPS a MSC-like (hMLC)

iPS EBs MLC

Diferenciación

Page 30: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD29 CD34 CD44 CD73 CD90 CD105 CD271

% o

f p

osi

tiv

ity

MSC

MLC

MSC surface markers

Page 31: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

8x

MLC

8x

MSC O

il R

ed O

2x 2x Aliz

arin R

ed

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD29 CD34 CD44 CD73 CD90 CD105 CD271

% o

f p

osi

tiv

ity

MSC

MLC

Safr

anin

O

20x

20x

20x

20x

MSC surface markers

Masson’s

Thrichro

me

Page 32: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?
Page 33: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?
Page 34: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

MLC

Modificado de:

http://www.claudiatagle.pe/biopsia-de-piel.php

IBEC summer school 2014.

Page 35: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Futuras líneas de trabajo

Testado in vitro e in vivo de MLC en diferentes

biomateriales

Testado otros métodos de derivación

condrogénica de iPS

Generación de líneas iPS pacientes OA

Estudio de la OA

Testado de medicamentos

Page 36: ¿Pueden las celulas iPS ser útiles en la reparación del cartílago articular?

Unidad TCMR-UDC CIBER-BBN

Dr. Francisco J. Blanco Dr. Isaac M. Fuentes Boquete Dra. Silvia M. Díaz Prado

Rheumatology Group INIBIC-Hospital Universitario de A

Coruña

Tamara Hermida

Rocío Castro

Colaboradores

Ángel Raya

Yvonne Richaud

Senda Giménez

Purificación Filgueira

Noa Goyanes

María José Sánchez