Terapia celular con células satélite y mioblastos

Dentro de los diferentes enfoques terapéuticos que se han planteado en las enfermedades musculares, se encuentra el empleo de células con capacidad miogénica para regenerar el músculo dañado por problemas genéticos o por el envejecimiento. La población celular candidata para el tratamiento tiene que cumplir varios requisitos para asegurar la eficiencia de la intervención. En caso de una administración sistémica de las células, estas deberán ser capaces de llegar a su destino, al músculo degenerado. Es esencial que las células trasplantadas tengan un potencial miogénico estable para evitar diferenciaciones a tipos celulares inapropiados y deben ser capaces de fusionarse con las células existentes para formar miotubos o directamente generar nuevos miotubos. En el caso de ser una patología de base genética, tras la fusión, la contribución de los núcleos genéticamente normales debería de resultar en la producción de una proteína funcional. Para ello se pueden seguir dos estrategias: una en la que las células se obtienen de un donante sano, que expresarán una copia normal del gen mutado, pero donde normalmente se requiere un tratamiento inmunosupresor para evitar el rechazo; u otra en la que las células se obtienen del propio paciente, por lo que no causarán rechazo inmunológico, pero que deberán poder ser genéticamente modificadas previamente in vitro para restaurar la expresión de la proteína defectuosa o ausente (Negroni, Butler-Browne and Mouly, 2006). Además, hay que tener en cuenta que para una restauranción funcional completa del tejido, el músculo enfermo tendría que ser capaz de regenerar y reparar el tejido tantas veces como sea necesario. De modo que para conseguir resultados permanentes, las células terapéuticas escogidas deberían tener también el potencial de contribuir a renovar la población de células satélite, lo que supone un desafío terapéutico mucho mayor. Por último, que idealmente se pudieran aislar de manera mínimamente invasiva y que se obtuviera una cantidad suficiente de células, o en su defecto, que se pudieran amplificar de manera eficiente y compatible con su uso en clínica (Negroni et al., 2015).

Debido a que las células satélite y su progenie, los mioblastos, son fundamentales para la regeneración muscular y presentan la capacidad de autorrenovación, estas han sido utilizadas en varios experimentos y ensayos clínicos. Partridge y colaboradores mostraron las primeras evidencias de la utilidad de estas células para restaurar la expresión de la distrofina en ratones mdx, (Partridge et al., 1989) y otros estudios corroboraron esta prueba de concepto con células de ratón (Kinoshita et al., 1994) y con células humanas (Huard et al., 1994). En vista de estos resultados se

47

realizaron varios ensayos clínicos basados en inyecciones intramusculares de mioblastos, pero se obtuvieron resultados de eficacia pobres, con un beneficio clínico mínimo (Partridge, 2000; Tedesco

et al., 2010). No obstante, parece ser que los mioblastos alogénicos trasplantados en pacientes con

DMD son capaces de contribuir a la población de las células satélite ya que se han observado células donantes localizadas en el nicho de las células madre (Skuk et al., 2006, 2010), y también se ha reportado recientemente el efecto positivo del trasplante de mioblastos a largo plazo, donde a una única paciente con DMD se le trasplantaron mioblastos procedentes de su gemela asintomática hace 20 años y tras ese periodo se ha observado un aumento de la fuerza muscular (Hogrel et al., 2013). En aquellas DM donde se ven afectados unos pocos músculos, como en la distrofia muscular oculofaríngea, el trasplante autólogo de mioblastos no modificados ha dado buenos resultados clínicos, con una mejora en la calidad de vida de todos los pacientes y sin una degradación funcional de la deglución en algunos de ellos (Périé et al., 2014) (Ensayo clínico: NCT00773227). Asimismo, también se ha empleado esta misma estrategia para el tratamiento de la incontinencia urinaria, con resultados relativamente buenos y con varios ensayos clínicos en marcha (Smaldone and Chancellor, 2008; Wang, Chuang and Chancellor, 2011) (Ensayos clínicos: NCT00847535, NCT01008942 y NCT01355133), y para la incontinencia anal, donde se han obtenido resultados positivos significativos (Frudinger et al., 2010, 2015) (Ensayo clínico: NCT01523522).

Sin embargo, en general estos estudios no han conseguido proporcionar a los pacientes una mejora clínica sustancial, al menos en los casos de DM que presentan afectación muy importante en la mayoría de los músculos esqueléticos. Se han señalado una serie de limitaciones como posible explicación de este hecho como la dificultad de aislar un número suficiente de células, de mantener y expandir las células madre o precursoras necesarias para el tratamiento en condiciones in vitro sin que eso suponga una pérdida de sus capacidades celulares, y la poca supervivencia y migración de estas células tras el trasplante (Negroni et al., 2015). Además, la opinión general sobre este tema es que la inyección intramuscular de mioblastos puede ser una elección efectiva para el tratamiento de patologías musculares localizadas, donde sea necesario restaurar pocos músculos o músculos de tamaño pequeño, pero no para el tratamiento de enfermedades que afecten a la mayoría de los músculos esqueléticos, ya que la gran cantidad de inyecciones que se necesitarían para ello la haría impracticable (Tedesco and Cossu, 2012).

En consecuencia, muchos trabajos se han centrado en mejorar el potencial terapéutico de los mioblastos. Se ha demostrado que el porcentaje de muerte celular de las células inyectadas es

48

menor cuando se emplean células primarias de ratón en vez de células inmortalizadas (Skuk et al., 2002). Algunos grupos han definido el aislamiento de la población de células satélite pura para su trasplante directo y han obtenido mejores resultados, señalando que el cultivo in vitro en adhesión previo al trasplante reduce la capacidad regenerativa de las mismas (Montarras et al., 2005; Cerletti

et al., 2008; Sacco et al., 2008). En cambio, también se ha observado que los sustratos de cultivo

con una elasticidad similar a la del tejido muscular promueven la supervivencia de las células satélite y su autorrenovación, previniendo su prematura diferenciación y mejorando la capacidad de injerto de estas células (Gilbert et al., 2011). Por otro lado, se ha de tener en cuenta que los mioblastos no están fisiológicamente preparados para migrar y fusionarse de manera indiscriminada con las fibras residentes, si no que responden a un estado regenerativo del músculo y regeneran aquellas fibras que están parcialmente o completamente necróticas (Skuk, 2013). En este sentido, la co-inyección de mioblastos humanos con macrófagos pro-inflamatorios en músculos dañados extiende la fase de proliferación de los mioblastos e incrementa significativamente su migración y participación en la regeneración muscular (Bencze et al., 2012). El ejercicio muscular intenso tras el trasplante de mioblastos también consiguió un efecto positivo en la regeneración en ratones mdx (Bouchentouf et al., 2006). Por último, se ha mostrado como estrategia alternativa que la implantación de fibras aisladas con sus células satélite asociadas en ratones mdx produce una regeneración robusta del músculo, expresión de la proteína distrofina en una gran cantidad de fibras y una contribución a la población de células satélite residente (Collins et

al., 2005).

En resumen, las terapias celulares están en fase de ensayos clínicos con buenos resultados en seguridad. Todavía no se dispone de ninguna estrategia que haya demostrado eficacia en un ensayo clínico, y por tanto, no hay tratamiento celular disponible.