Cuatro meses después de tratarlos, Yasuhiro Shiga, MD, PhD, revisó sus ratas. Al entrar al laboratorio, tenía expectativas mínimas. Muchas personas habían tratado el tratamiento de las lesiones de la médula espinal con células madre, muchas veces antes, con modestia.éxito en el mejor de los casos. El punto final que él estaba específicamente allí para medir, los niveles de dolor, no parecía ceder en los esfuerzos anteriores.
"Bueno, no parece estar funcionando. No veo ningún cambio real en el comportamiento del dolor en ninguno de los grupos", dijo Shiga, un académico visitante de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, disculpándose,Mientras entraba a la oficina de su supervisor, Wendy Campana, PhD, profesora en el Departamento de Anestesiología y Programa en Neurociencia.
Pero, para sorpresa de Campana, continuó, casi como un pensamiento posterior.
"Aunque ... algunas ratas realmente se mueven realmente".
La diferencia para esas ratas fue esta: antes de administrarlas al sitio de la lesión de la médula espinal, Shiga y Campana habían acondicionado las células madre con una forma modificada de activador de plasminógeno de tipo tisular tPA, un medicamento comúnmente utilizado para tratar la hemorragia no hemorrágica.carrera.
Sus hallazgos se publican el 17 de diciembre de 2019 en Informes científicos .
el tPA se usa para romper los coágulos sanguíneos, permitiendo que la sangre fluya más libremente hacia el cerebro después de un derrame cerebral. Pero el tPA también es una enzima natural que se sabe que estimula el crecimiento de las neuronas y amortigua la inflamación. Por lo tanto, los investigadores usaron una forma enzimáticamente inactivade tPA, todavía antiinflamatorio y pro-neurona, pero sin efecto sobre la coagulación de la sangre, lo que podría ser un efecto secundario peligroso en una persona que no tiene un derrame cerebral.
En un plato de laboratorio, los investigadores agregaron el tPA modificado a las células progenitoras neurales, los precursores de las neuronas. Habían generado estas pre-neuronas a partir de células madre pluripotentes inducidas, un tipo especial de células madre que pueden derivarse decélulas de la piel. Después de 15 minutos, los investigadores transfirieron células progenitoras neurales condicionadas por tPA o no acondicionadas al sitio de la lesión en un modelo de rata de lesión severa de la médula espinal.
Dos meses después del tratamiento, los investigadores encontraron 2,5 veces más células progenitoras neurales condicionadas por tPA que las células no acondicionadas todavía presentes en las ratas. Además, las células condicionadas por tPA habían comenzado a especializarse en neuronas completas, con axones ramas emerge del sitio de trasplante y se extiende hasta cuatro vértebras. Según Campana, eso es inusual.
"Fue sorprendente ver a los dos y cuatro meses las tremendas mejoras en la capacidad de esas células progenitoras para sobrevivir en la cavidad de la lesión", dijo. "Solo mantener estas células vivas ha sido muy difícil en estudios anteriores".
Aún más sorprendente, resultó que lo que Shiga había observado en las ratas con tPA modificado fue un aumento de tres veces en la actividad motora después de cuatro meses, medido utilizando un sistema de puntuación bien establecido que cuantifica una combinación de articulación de rata ymovimientos de las extremidades, estabilidad del tronco, posicionamiento de las patas y la cola, pasos y coordinación.
El dolor es un enfoque especial del laboratorio de Campana y el equipo inicialmente estaba más interesado en ese aspecto del tratamiento de la lesión de la médula espinal. Miden el dolor en modelos de ratas en función de cómo levantan sus patas delanteras en respuesta a los pesos adicionales.
"La adición de precursores neurales tratados con tPA no redujo el dolor en este modelo", dijo Campana. "Pero tampoco lo exacerbamos, y no ver un aumento en el dolor es información de seguridad importante para la traducción clínica para mejorarresultados motores. Tampoco queremos empeorar la carga del dolor de los pacientes que viven con lesiones de la médula espinal ".
Una limitación de este modelo de lesión de la médula espinal es que las ratas no viven lo suficiente como para recapitular realmente lo que para los humanos es una afección a largo plazo, o lo suficiente como para medir los posibles cambios en la expresión génica a lo largo del tiempo. Pero actualmenteCampana dijo que el mejor modelo de primates no humanos disponible para la situación humana.
Si bien el trabajo de Campana puede estar a muchos años de pruebas en pacientes, su enfoque tiene dos ventajas potenciales en comparación con otros estudios: 1 el uso de células madre pluripotentes inducidas significa que las propias células de un paciente serían la fuente de tratamiento, en lugar detrasplante de células donadas de otra persona, y 2 el tPA ya está aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos FDA para su uso en humanos.
El equipo luego planea sumergirse en lo que, exactamente, el tPA modificado hace a las células progenitoras neurales a nivel molecular que estimula su crecimiento y les permite ayudar a reparar las lesiones de la médula espinal.
Mientras tanto, otros investigadores de la Facultad de Medicina de la UC San Diego están probando otros enfoques para tratar las lesiones de la médula espinal con células madre en ensayos clínicos. Por ejemplo, en junio de 2018, un equipo informó que el primer ensayo clínico de fase I en humanos enqué células madre neurales se trasplantaron en participantes con lesiones crónicas de la médula espinal produjeron una mejora apreciable en tres de los cuatro sujetos, sin efectos adversos graves.
Actualmente se estima que hay 291,000 personas que viven con una lesión de la médula espinal en los EE. UU. Y aproximadamente 17,730 casos nuevos cada año, según las estadísticas de 2019 proporcionadas por el Centro Nacional de Estadísticas de Lesiones de la Médula Espinal de la Universidad de Alabama en Birmingham. No hayforma de revertir el daño a la médula espinal. No hay terapias basadas en células madre aprobadas por la FDA disponibles para las lesiones de la médula espinal. Dependiendo del tipo y la gravedad de la lesión, las lesiones de la médula espinal se manejan actualmente y se previenen más lesiones.con una combinación de cirugía, medicamentos para controlar el dolor, rehabilitación y dispositivos de asistencia.
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