TERAPIA CELULAR EN ESCLEROSIS MLTIPLE: CLULAS MESENQUIMALES'

1
TERAPIA CELULAR EN ESCLEROSIS MÚLTIPLECÉLULAS
MESENQUIMALES.

• María José Magraner
• Unidad de Esclerosis Múltiple
• Servicio de Neurología
• 15 Octubre, 2008

2
PATOGENIA ESCLEROSIS MÚLTIPLE
3
ESTADO ACTUAL DEL TRATAMIENTO EN ESCLEROSIS
MÚLTIPLE.
Cladribina
INF b Acetato glatirámero

• INF b Cladribina
• Acetato Glatirámero

EM
Fingolimod Laquinimod
Natalizumab
Teriflunomida
Ciclofosfamida Mitoxantrona
CAMPATH
4
PATOGENIA ESCLEROSIS MÚLTIPLE
5
ESTADO ACTUAL DEL TRATAMIENTO EN ESCLEROSIS
MÚLTIPLE.
Cladribina
INF b Acetato glatirámero

• INF b Cladribina
• Acetato Glatirámero

EM
Fingolimod Laquinimod
Natalizumab
Teriflunomida
Ciclofosfamida Mitoxantrona
CAMPATH
6
PATOGENIA ESCLEROSIS MÚLTIPLE
7
ESTADO ACTUAL DEL TRATAMIENTO EN ESCLEROSIS
MÚLTIPLE.
Cladribina
INF b Acetato glatirámero

• INF b Cladribina
• Acetato Glatirámero

EM
Fingolimod Laquinimod
Natalizumab
Teriflunomida
Ciclofosfamida Mitoxantrona
CAMPATH
8
PATOGENIA ESCLEROSIS MÚLTIPLE
9
ESTADO ACTUAL DEL TRATAMIENTO EN ESCLEROSIS
MÚLTIPLE.
Cladribina
INF b Acetato glatirámero

• INF b Cladribina
• Acetato Glatirámero

EM
Fingolimod Laquinimod
Natalizumab
Teriflunomida
Ciclofosfamida Mitoxantrona
CAMPATH
10
TERAPIA CELULAR. GENERALIDADES

• MEDICINA REGENERATIVA
• Nueva visión del enfoque terapéutico de las
  enfermedades neurodegenerativas.
• TIPOS CELULARES
• Lábiles
• Estables
• Perennes
• CÉLULAS MADRE
• Embrionarias (ESC)
• Totipotenciales Éticas
• Pluripotenciales Oncogénesis
• Adulto (Stem cells)
• Multipotenciales Estudios realizados
• Unipotenciales Cardiología, Enfs corneales,
  digestivas, neurodegenerativas

11
TERAPIA CELULAR EN ENFERMEDADES
NEURODEGENERATIVAS.

• CUESTIONA EL DOGMA DE LA IMPOSIBILIDAD DE LA
  REPARACIÓN LESIÓN CÉLULA NERVIOSA.
• POSIBILIDAD DE OBTENCIÓN DE CÉLULAS TRONCALES DEL
  SNC A PARTIR DE CÉLULAS EMBRIONARIAS, PERO
  TAMBIÉN AISLARLAS DE TEJIDOS ADULTOS
• CÉLULAS TRONCALES DEL SNC O NEURAL STEM CELLS
  (NSC)
• HIPOCAMPO
• ZONA SUBVENTRICULAR
• BULBO OLFATORIO
• ZONA PERIEPENDIMARIA MEDULAR.
• NSC EN EL TRATAMIENTO DE
• ICTUS
• DAÑO CEREBRAL TRAUMÁTICO
• ENFERMEDADES NEUROEGENERATIVAS (Enfermedad
  Parkinson, Enfermedad de Huntington)

12
NEURAL STEM CELLS

• -No son precursores neurales
• -Múltipotencialidad (astrocitos,
  oligodendrocitos, neuronas)
• SVZ-NSCs (in vitro)
• EGF células gliales
• FGF-2 células de estirpe neuronal
• BDNF, PDGF, IGF-1 células de estirpe neuronal
• bone morphogenetic proteins astrocitos
• HIPOCAMPAL- NSC (in vitro)
• FGF-2 astroglía, oligodendroglía y neuronas
• BDNF neuronas.

13
NEURAL STEM CELLS EN EL TRATAMIENTO DE LA EM

• La Esclerosis Múltiple es un proceso neurológico
  crónico que se caracteriza por la
  desmielinización y degeneración axonal multifocal
  del SNC de origen autoinmune
• Desde un punto de vista teórico, podría tratarse
  con precursores de oligodendrocitos
• Neuroprotective effect of transplanted human
  embryonic stem cell-derived neural precursors in
  an animal model of multiple sclerosis
• Aharonowiz, et al
• Plos MED, 2008

14
NEURAL STEM CELLS EN EL TRATAMIENTO DE LA EM

• Pero
• - Capacidad de diferenciacón de NSCs mucho más
  limitada in vivo que in vitro.
• - La capacidad de proliferación y migración de
  los precursores de oligodendrocitos en estudios
  in vitro se ha demostrado escasa.
• - Las lesiones en EM son multifocales. dónde
  administrarlas?
• - Si el daño o estímulo a la inflamación
  continúa, la restitución del tejido dañado con
  NSC no tendría un papel curativo.
• CÉLULAS MESENQUIMALES
• mayor estabilidad
• efecto inmunomodulador/inmunosupresor
  actuación patogénica en EM, no sólo
  restitutiva

15
CÉLULAS MESENQUIMALES. (MSCs)

• MÉDULA ÓSEA
• HSC
• no- HSC Bone Marrow Stroma Cells o Mesenquimal
  Stem Cells.
• 0.001-0.001 total células MO.
• MSC
• Inicialmente Función limitada a mantener el
  estroma necesario para dar soporte a la
  hematopoyesis.
• En la actualidad Capacidad de diferenciación
  multilinage.
• Acción sobre células del sistema inmune.

16
(No Transcript)
17
CARACTERÍSTICAS MSC

• Potencial capacidad diferenciación multilinage.
• Relativa facilidad de crecimiento y expansión en
  medios de cultivo.
• Escasa inmunogenicidad, debida a la ausencia de
  expresión de Ag HLA-II ni otras moléculas
  coestimuladoras del sistema inmune (CD 80, CD86,
  CD40) Además expresan HLA-I y evaden la
  activación de las células NK.
• Se aislan sobretodo en estroma de MO pero también
  pueden obtenerse en tejido graso y sinovial, y su
  caracterización hematológica depende del tejido
  donde se aislan
• De forma genérica
• Negativas para marcadores hematopoyéticos
  CD34, CD45 y para HLA-II
• Positivas para marcadores como Stro1, CD105,CD
  106, CD166, CD44,CD4,CD73,CD90,CD62,
  HLA-I y stem cell Ag-1.
• Acción inmunomoduladora/Inmunosupresora
• Las MSC no sólo tiene una acción
  restitutiva/regenerativa tisular.
• Acción sobre el sistema inmune
• Reconocimiento de APC
• Efectos sobre linfos T,B y céls NK (no
  espontáneo y reversible)

18
IL-2
FNTg
19
(No Transcript)
20
EFECTOS DE LAS MSC SOBRE EL SISTEMA INMUNE

• SOBRE LAS CELULAS T
• -Inducen un estado de anergia para las células
  Th1
• -Reconducen las células T proinflamatorias hacia
  Tregs (CD25 y CD4)
• -Secretan IL-10 que actúa en el paso de Th1
  (proinflamatorio) a Th2 (antiinflamatorio)
• -Acción antiproliferativa mediada por una
  disminución de la Cyclin D2 (G1)y aumento de la
  P27Kip1.(Inhibe G1-S)
• SOBRE LAS CÉLULAS B
• -Bloquean su poliferación arrestando en la fase
  G0 del ciclo celular (Ki67)
• - Actuan sobre CD40,IL4, Ciclyn D2
• -Menor producción IgM,IgA,IgG
• - Inhiben la quimiotaxis de las células B a
  través de la disminución de la expresión de
  receptores de quimocinas de las celulas B que
  serían necesarios para su migración. (CXCR4,
  CXCR5)

21
(No Transcript)
22
EFECTOS DE LAS MSC SOBRE EL SISTEMA INMUNE

• FACTORES SOLUBLES
• -Secretan PGE2, que inhibe la función de las
  células B y estimula la producción de las
  células reguladoras.
• -Secretan TGF-b que inhibe los efectos de las
  células T.
• -Secretan IDO indoleamine 2-3 dioxigenasa.
• SOBRE EL CICLO CELULAR
• - ? Cyclin D2,?p27Kip1,?Ki67
• SOBRE LAS CELS NK
• - Inhiben su proliferación
• - Probablemente también actuan sobre la
  citolisis
• - Debido a la ausencia de expresión de HLA-1,
  MSCs no son atacadas por NK
• SOBRE LAS CÉLULAS DENDRÍTICAS
• - Inhiben su maduración y activación.

23
(No Transcript)
24
CAPACIDAD REGENERATIVA DE LAS CÉLULAS
MESENQUIMALES.

• Capacidad de disminuir el daño tisular a través
  de la secreción de factores solubles
• Estimular la proliferación y diferenciación
  celular hacia las células respectivas del tejido
  dañado
• Esencial el contacto célula-célula.
• Liberación de factores tróficos.
• Migración de las MSC hacia el tejido dañado.
• Diferenciación y proliferación in situ.
• Secreción BDNF y b-NGF nerve growth factor.

25

• CÉLULAS MESENQUIMALES
• ESTUDIOS EN ENFERMEDADES NEUROLÓGICAS

26
CÉLULAS MESENQUIMALES ESTUDIOS EN HUMANOS

• Autologous mesenquimal stem cells clinical
  application in
• amyotrophic lateral sclerosis.
• Mazzini et al
• Neurological Research,2006
• Stem Cell treatment in Amiotrophic Lateral
  Seclerosis.
• Mazzini et al
• Journal of the Neurological Sciences, 2007
• 9 pacientes ELA definida
• MSC intraespinal
• Seguimiento a 4 años
• Seguridad inyección
• Enlentecimiento de la caída CVF

27
CÉLULAS MESENQUIMALES ESTUDIOS EN HUMANOS

• Autologous mesenchymal stem cell therapy delays
  the progression of neurological deficits in
  patients with multiple system atrophy.
• Lee, et al
• Clin Pharmacol Ther. 2008
• Autologous mesenchymal stem cell transplantation
  in stroke patients.
• Bang et al
• Arch Neurol, 2005

28

• CÉLULAS MESENQUIMALES EN ESCLEROSIS MÚLTIPLE

29
CÉLULAS MESENQUIMALES EN ESCLEROSIS MÚLTIPLE

• Mesenquimal stem cells amielorate
  experimental autoinmune encephalomyelitis
  inducing Tcell anergy
• Zappia et al.
• Blood, 2005.
• Neuroprotecction and immunomodulation with
• mesenquimal stem cells in chronic experimental
  autoimmune encephalomyelitis
• Kassi et al.
• Arch Neurol, Jun 2008.

30
Mesenquimal stem cells amielorate experimental
autoinmune encephalomyelitis inducing Tcell
anergy Zappia et al.Blood, 2005.

• HSC (top) versus MSC (bottom) transplant for
  treatment of EAE. The top panel shows the
  therapeutic effect of HSCT in EAE requires an
  immune suppressive conditioning regimen. No
  response from infusion of only bone marrow (BMT)
  without a conditioning regimen. Reprinted from
  Burt et al.6(Fig1) The bottom
• panel shows the therapeutic effect of
  MSC occurs without any chemotherapy see the
  complete figure in the article beginning on page
  1755.

31
Neuroprotecction and immunomodulation
withmesenquimal stem cells in chronic
experimental autoimmune encephalomyelitisKassi
et al.Arch Neurol, Jun 2008.

• 8 modelos animales a los que se reprodujo EAE.
  Inyección MSC marcadas.
• Dos gruposInfusión Intravenosa e
  Intraventricular
• Observación dos meses.

32
Neuroprotecction and immunomodulation
withmesenquimal stem cells in chronic
experimental autoimmune encephalomyelitisKassi
et al.Arch Neurol, Jun 2008.

• Resultados
• - El curso clínico de la EAE fue aminorado en
  los animales tratados 0 mortalidad tanto en
  grupo de infusión IV como Iventr.
• - Fuerte reducción de la inflamación
• - Protección axonal en los modelos tratados.
• 85-95 axones intactos tratados Vs 45
  controles
• Mayor protección axonal en el grupo Iventr

33
Neuroprotecction and immunomodulation
withmesenquimal stem cells in chronic
experimental autoimmune encephalomyelitisKassi
et al.Arch Neurol, Jun 2008.Tras Infusión MSC
IV menor proliferación linfocitaria en gg
linfáticos en respuesta a los Ag contra la
mielina
34
Neuroprotecction and immunomodulation
withmesenquimal stem cells in chronic
experimental autoimmune encephalomyelitisKassi
et al.Arch Neurol, Jun 2008.

• Figure 1. Mesenchymal stromal cells were
  cultivated for 2 to 3 passages andneural
  differentiation was induced with fibroblast
  growth factor 2, fibroblastgrowth factor 8, and
  brain-derived neurotrophic factor. Positive
  staining was observed for nestin, a neuronal
  marker (A) -tubulin type III, a neuronalmarker
  (B) O4, an oligodendrocytic marker (C) and
  glial fibrillary acidicprotein, an astrocytic
  marker (D).
• Capacidad de diferenciación hacia el linage
  neural

35
CÉLULAS MESENQUIMALES ESTUDIOS EN HUMANOSEN
ESCLEROSIS MÚLTIPLE

• MSCIMS (mesenquimal stem cells in multiple
  sclerosis)
• Ensayo clínico fase I/II. U. Cambridge
• 20 pacientes
• dosis 2000000 MSC/Kg una dosis durante 6 meses.
  Intravenosa
• Duración ensayo un año
• Criterios de Inclusión
• EMCD
• 2-15 años evolución
• EDSS 2-5.5
• Evidencia clínica o paraclínica de lesión N.O.
  ( NO, DPAR, FO, PE)
• Primary Outcome Measures
• Adverse events

36
CÉLULAS MESENQUIMALES ESTUDIOS EN HUMANOSEN
ESCLEROSIS MÚLTIPLE

• MSCIMS (mesenquimal stem cells in multiple
  sclerosis)
• Secondary Outcome Measures
• Visual function (acuity and colour)
• Visual evoked potential latency
• Optic nerve Magnetisation Transfer Ratio
• Retinal nerve fibre layer thickness (by optical
  coherence tomography)
• Brain lesion Magnetisation Transfer Ratio
• MRI brain T1 hypointensity load
• T cell response suppression
• Multiple Sclerosis Functional Composite Score
• Expanded Kurtzke Disability Status Score

37
CÉLULAS MESENQUIMALES ESTUDIOS EN HUMANOSEN
ESCLEROSIS MÚLTIPLE

• Does Mesenquimal Stem Cell Therapy help Multiple
• Sclerosis Patients?
• Report of a Pilot Study
• Bonab et al
• Iran J Immunol,2007
• 10 pacientes (8 SP, 2 PP)
• Edad media 33 años (DE5,6)
• EDSS 3,5-6
• Tev medio 11,2 años
• Seguimiento mínimo un año
• 5,5 ml MSC (8,73x106 cels)intratecal. Obs 5 horas
  tras la infusión.
• No otras terapias durante el tratamiento

38
Does Mesenquimal Stem Cell Therapy help Multiple
Sclerosis Patients?Report of a Pilot
StudyBonab et alIran J Immunol,2007

• CRITERIOS DE INCLUSIÓN
• EDSSlt6
• Aumento EDSS en el año previo
• Ausencia de respuestas a otras terapias
• lt 60 años
• Ausencia de otra patología concomitante grave
• Un paciente estaba en brote y el resto los había
  padecido en los 6 meses previos
• 2 infusiones separadas 4 meses
• ES
• 9 cefalea leve reversible
• 2 meningitis química
• RESULTADOS
• EDSS 1 MEJORÓ, 4 NO CAMBIOS, 5 AUMENTÓ
• RMN ( número de lesiones) 7 NC, 1 ?,2?

39
CÉLULAS MESENQUIMALES EN ESCLEROSIS MÚLTIPLE

• -COMPLICACIONES Y EFECTOS ADVERSOS DE LA
  INFUSIÓN MSC A LARGO PLAZO
• -MARCADOR ÚNICO IDENTIFICADOR DE LAS MSC (grupo
  heterogéneo de subpoblación celular)
• -MEJOR MÉTODO DE AISLAR Y OBTENER MSC
• -EFECTO INMUNOSUPRESOR DURADERO O INFUSIONES
  CONTINUADAS
• -RIESGO DE INFECCIONES OPORTUNISTAS
• -DOSIS UTILIZADA. EFECTO INMUNSUPRESOR DOSIS
  DEPENDIENTE?
• -REACCIONES A LA INFUSIÓN. SEGURIDAD.
  TOLERABILIDAD.ONCOGÉNESIS
• -LA ACCIÓN INMUNOMODULADORA E INMUNOSUPRESORA
  NO ES TOTALMENTE PREDECIBLE IN VIVO (factores
  microambientales y de las características propias
  de las MSC seleccionadas)

40
CÉLULAS MESENQUIMALES EN ESCLEROSIS MÚLTIPLE
41
ESTADO ACTUAL DEL TRATAMIENTO EN ESCLEROSIS
MÚLTIPLE.
Cladribina
INF b Acetato glatirámero

• INF b Cladribina
• Acetato Glatirámero

EM
Fingolimod Laquinimod
Natalizumab
Teriflunomida
Ciclofosfamida Mitoxantrona
CAMPATH
MSCs
42

• GRACIAS POR LA ATENCIÓN.