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Investigadores del NIH rescatan fotorreceptores, previenen la ceguera en modelos animales de degeneración retiniana

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 Los hallazgos establecen el escenario para el primer ensayo clínico del enfoque terapéutico basado en células madre para la DMAE.


Mediante el uso de una nueva terapia basada en células madre específicas para el paciente, los investigadores del Instituto Nacional del Ojo (NEI) evitaron la ceguera en modelos animales de atrofia geográfica, la forma "seca" avanzada de la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE), que es una Causa de pérdida de la visión en personas de 65 años o más. Los protocolos establecidos por el estudio en animales, publicado el 16 de enero en Science Translational Medicine (STM), preparan el escenario para un primer ensayo clínico en humanos que evalúa la terapia en personas con atrofia geográfica, para las cuales actualmente no hay tratamiento.

"Si el ensayo clínico avanza, sería el primero en probar una terapia basada en células madre derivada de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) para tratar una enfermedad", dijo Kapil Bharti, Ph.D., investigador de Stadtman y Jefe de la Unidad NEI sobre Investigación Traslacional de Células Madre y Oculares. Bharti fue el investigador principal del estudio sobre modelos animales publicado en STM. El NEI es parte de los Institutos Nacionales de Salud.

La terapia consiste en tomar las células sanguíneas de un paciente y, en un laboratorio, convertirlas en células iPS, que pueden convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo. Las células iPS están programadas para convertirse en células epiteliales del pigmento retiniano, el tipo de célula que muere en una etapa temprana de atrofia geográfica de la degeneración macular. Las células RPE nutren fotorreceptores, las células sensibles a la luz en la retina. En la atrofia geográfica, una vez que las células RPE mueren, los fotorreceptores también mueren, lo que resulta en ceguera. La terapia es un intento de reforzar la salud de los fotorreceptores restantes mediante la sustitución del RPE agonizante por el RPE derivado de iPSC.

Antes de ser trasplantados, el RPE derivado de iPSC se cultiva en pequeñas láminas de una célula de grosor, replicando su estructura natural dentro del ojo. Esta monocapa de RPE derivado de iPSC se cultiva en un andamio biodegradable diseñado para promover la integración de las células dentro de la retina. Se construyó una herramienta quirúrgica especialmente diseñada para la tarea de insertar el parche de células entre el RPE y los fotorreceptores.

En el documento de STM, Bharti describe las pruebas del enfoque en modelos de rata y cerdo. Diez semanas después de la implantación de parches de RPE derivados de iPSC en las retinas de los animales, los estudios de imagen confirmaron que las células fabricadas en el laboratorio se habían integrado dentro de la retina animal.

Los investigadores informan que las células trasplantadas funcionaron correctamente. La inmunotinción confirmó que el RPE derivado de iPSC expresaba el gen RPE65, lo que sugiere que las células fabricadas en el laboratorio habían alcanzado una etapa crucial de madurez necesaria para mantener la salud de los fotorreceptores. RPE65 es necesario para la regeneración del pigmento visual dentro de los fotorreceptores y es un componente esencial para la visión.

Pruebas adicionales mostraron que las células de RPE trasplantadas eran fotorreceptores de poda mediante fagocitosis, otra función de RPE que ayuda a mantener saludables a los fotorreceptores. Además, las respuestas eléctricas registradas de fotorreceptores rescatados por parches de RPE fueron normales; mientras que los fotorreceptores tratados con un andamio vacío de control habían muerto.

Los estudios en animales informan los procesos para realizar un primer ensayo clínico en humanos que evalúa el tratamiento. La clave de ese flujo de trabajo son los protocolos de buenas prácticas de fabricación (GMP), que se establecieron para garantizar que el RPE derivado de iPSC fuera un producto seguro y eficaz de grado clínico. Los protocolos GMP también son cruciales para hacer que la terapia sea reproducible, un requisito para aumentar la producción y la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos.

"La adhesión a los protocolos ayuda a garantizar que las células transplantadas funcionen de manera confiable y que se minimicen las consecuencias no intencionadas", dijo Bharti.

Una preocupación clave con cualquier terapia con células madre es su potencial oncogénico: la capacidad de las células para multiplicarse incontrolablemente y formar tumores. Los investigadores analizaron genéticamente las células RPE derivadas de iPSC y no encontraron mutaciones genéticas relacionadas con el crecimiento del tumor.

"El protocolo también minimiza la posibilidad de rechazo al desarrollar el iPSC-RPE con las células sanguíneas autólogas (propias) de un individuo", dijo Bharti.

La planificación de un ensayo clínico de Fase I que evalúa la seguridad de la terapia basada en iPSC para la atrofia geográfica está en marcha y se iniciará después de la aprobación de la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU.

El estudio preclínico fue financiado por el Programa de Investigación Intramural NEI y por un Premio Desafío Terapéutico del Fondo Común de los NIH.

NEI lidera la investigación del gobierno federal sobre el sistema visual y las enfermedades oculares. NEI apoya los programas de ciencia básica y clínica para desarrollar tratamientos que permitan la vista y atender las necesidades especiales de las personas con pérdida de visión. Para obtener más información, visite https://www.nei.nih.gov .

Acerca de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH): NIH, la agencia de investigación médica de la nación, incluye 27 Institutos y Centros y es un componente del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los EE. UU. NIH es la agencia federal principal que realiza y apoya la investigación médica básica, clínica y traslacional, y está investigando las causas, los tratamientos y las curas para enfermedades comunes y raras. Para obtener más información sobre los NIH y sus programas, visite www.nih.gov .

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Referencia
Sharma R, Khristov V, Rising A, Jha BS, Dejene R, Hotaling N, Li Y, Stoddard J, Stankewicz C, Wan Q, Zhang C, Campos MM, Miyagishima KJ, McGaughey D, Vilasmil R, Mattapallil M, Stanzel B , Qian H, Wong W, Chase L, Charles S, McGill T, Miller S, Maminishikis A, Amaral J, Bharti K, “parche epitelio de pigmento retiniano derivado de células iPS de grado clínico específico del paciente rescata la degeneración retiniana en roedores y cerdos Ojos ”. 16 de enero de 2019 Ciencia Traducción Medicina .


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