PROGRAMA CONSULTA AL EXPERTO
COORDINADORA Dra Graciela León de González
UN PASEO POR EL UNIVERSO DE LA TERAPIA CELULAR:
DE LO CONVENCIONAL A LO AVANZADO.
PROFESORES INVITADOS:
Un paseo por el universo de la Terapia Celular:
De lo convencional a lo avanzado.
Introducción. Las enfermedades degenerativas se generan como producto de los cambios en los estilos de vida, lesiones traumáticas, defectos genéticos y el envejecimiento, por lo que constituyen uno de los retos para los sistemas de salud. Estas enfermedades de origen multicausal, encuentran su compleja explicación basada en una mayor expectativa de vida, los cambios ambientales y los hábitos de vida de la población, que se constituyen en factores de riesgo, que predisponen a estos problemas de salud. México, a pesar de considerarse como un país en desarrollo, ha experimentado un incremento en la incidencia y prevalencia de estas enfermedades emergentes, lo que ha provocado por su magnitud e impacto asignarle el término de enfermedades catastróficas, por el alto costo generado para su atención y alta letalidad proyectada12, 17, 23. Fig.1.
Una característica común en estas enfermedades, es el daño o la destrucción de células, lo que provoca la disfunción del órgano o tejido correspondiente; en esta circunstancia nuestro cuerpo responde, tratando de reparar y regenerar el tejido dañado. La principal limitante de esta respuesta suele ser la severidad del daño del tejido lesionado y su micromedio ambiente, lo que resulta en un número limitado de células sanas, insuficientes para reconstruir el daño, por ello ocurre el fracaso y un mayor deterioro en la función tisular. En estos casos, el propósito de la terapia celular es proveer de una combinación de células progenitoras purificadas o manipuladas, para aprovechar su capacidad de comunicación con el microambiente y generar su capacidad para restaurar la función de los órganos y tejidos dañados. Por tanto, para restituir los procesos biológicos que han resultado dañados en el curso de la enfermedad, una posibilidad es proveer de precursores celulares sanos y/o por la aplicación del factor o factores producidos normalmente por dichas células, motivo de investigación en el campo de la medicina regenerativa.
En la actualidad, las lesiones traumáticas y las enfermedades crónico-degenerativas, se tratan por dispositivos de reemplazo o bien con medicamentos, que ayudan a modificar de manera limitada la función de los tejidos y alivian los síntomas de la enfermedad, pero que no logran una reparación definitiva del tejido dañado.
Así, el uso de células vivas como agentes terapéuticos constituye el campo de la “terapia celular”16. Su beneficio clínico ha sido demostrado por más de 50 años, en el campo del trasplante de médula ósea y en los implantes de piel para el tratamiento de quemaduras graves. Por ello, el conocimiento generado en la biología de las células progenitoras, permite albergar grandes esperanzas en el desarrollo a mediano plazo de nuevos tratamientos para numerosas enfermedades degenerativas para las que hoy no existe terapia eficaz.
Objetivo. Conocer los tipos de procedimientos de terapia celular que existen, la normativa internacional que las regula y las condiciones necesarias para su aplicación clínica.
Fuentes de Células Progenitoras para Terapia Celular. Todos los tejidos que conforman el cuerpo humano, contienen células progenitoras, pero desafortunadamente la mayoría no se pueden obtener con seguridad. Una fuente segura, con demostrada capacidad de proliferación y muy utilizada en trasplantes lo constituyen las células hematopoyéticas. Por tanto una fuente común para aplicación clínica de la terapia celular, son las células somáticas, obtenidas de la médula ósea1.
El tejido hematopoyético contenido en la médula ósea está formado por células progenitoras hematopoyéticas (CPH), progenitores de linaje comprometido y células progenitoras diversas tales como dendríticas, mesenquimales, fibroblastos, adiposas, osteoblastos, endoteliales y se ha logrado desarrollar también, células pluripotentes inducidas iPS6, 10. Por tanto suele ser este tejido, una fuente de progenitores segura para utilizar en los protocolos de investigación.
De la Terapia Convencional a la Terapia Avanzada. Los procedimientos de terapia celular en sus inicios buscaban lograr la reducción de plasma, así como la eliminación o reducción de poblaciones de células distintas a las progenitoras. El tipo de manipulación que se realiza sobre las células progenitoras, es lo que marca que la terapia celular sea convencional o avanzada.
De acuerdo al Reglamento (CE) Nº 1394/2007 del Parlamento Europeo y del Consejo del 13 de noviembre de 2007, sobre medicamentos de terapia celular avanzada, se consideran manipulaciones NO sustanciales las siguientes: corte, trituración, moldeo, centrifugación, esterilización, irradiación, filtrado, liofilización, vitrificación, separación, concentración o purificación celular, congelación, criopreservación. Estas manipulaciones no sustanciales son las utilizadas en la terapia celular convencional.
La terapia celular convencional, por tanto la podemos definir como la utilización de células progenitoras pluripotentes, que han sido concentradas o purificadas, pero que no han sufrido una manipulación sustancial y que serán utilizadas para regenerar un tejido diferente al hematopoyético.
El procesamiento de células progenitoras para terapia celular convencional se lleva a cabo en “laboratorios de terapia celular” en un ambiente estéril, con campanas de bioseguridad clase II y con tecnología automatizada con separadores celulares por densidad óptica, se requiere además como apoyo, la citometría de flujo, para asegurar el control de calidad de las células.
La terapia celular avanzada, se refiere a la manipulación sustancial de las células basada en modificación genética (terapia génica), de células (terapia celular) o de tejidos (ingeniería tisular). Su propósito es generar un tejido distinto al original, esto ha motivado un intenso debate para explicar, como estas células pueden lograr este resultado (generar un tejido distinto al original), y se postula la transdiferenciación celular, en base a la plasticidad como el mecanismo principal.
El desarrollo de las técnicas de terapia celular avanzada, se enfoca a lograr la transdiferenciación celular (células progenitoras se diferencian a células con la forma celular definitiva del tejido a regenerar) mediante cultivos y/o por expansión celular (células progenitoras se extraen del organismo, se cultivan y someten a técnicas de expansión, es decir, se multiplican en el laboratorio para obtener la dosis necesaria para su aplicación clínica).
El producto obtenido de los procedimientos de terapia celular convencional o avanzada, puede ser de fuente autóloga (mismo paciente) o alogénica (proveniente de un donador). En cualquier circunstancia se aplican al paciente convirtiéndose en un “medicamento celular personalizado”.
Ante la ausencia de regulación en América Latina, se recomienda tomar como referencia la regulación Europea, cuyo marco legal lo constituye el Reglamento (CE) Nº 1394/2007 del Parlamento Europeo y del Consejo de 13 de noviembre de 2007, sobre medicamentos de terapia avanzada y la Ley 29/2006, del 26 de julio de garantías y uso racional de medicamentos y productos sanitarios que traspone la Directiva 2001/83/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 6 de noviembre de 2001 por la que se establece un código comunitario sobre medicamentos para uso humano.
En esta legislación, la autorización de comercialización de estos “medicamentos celulares” se realiza mediante el procedimiento centralizado solicitado a la Agencia Europea de Medicamentos (EMEA), en la que se ha creado en 2009 un comité especializado, el Comité de Terapias Avanzadas (CAT). En este reglamento Europeo se contempla la exclusión de algunos medicamentos de ese procedimiento centralizado y su autorización corresponde, pues, a las autoridades nacionales, en el caso de España a la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios.
Las definiciones desde un punto de vista regulatorio de estos medicamentos son:
En lo relativo a terapia celular:
Un medicamento de terapia celular somática es un medicamento biológico con las características siguientes:
a. contiene células o tejidos, o está constituido por ellos, que han sido objeto de manipulación sustancial de modo que se hayan alterado sus características biológicas, funciones fisiológicas o propiedades estructurales pertinentes para el uso clínico previsto, o por células o tejidos que no se pretende destinar a la misma función esencial en el receptor y en el donante;
b. se presenta con propiedades para ser usado por seres humanos, o administrado a los mismos, con objeto de tratar, prevenir o diagnosticar una enfermedad mediante la acción farmacológica, inmunológica o metabólica de sus células o tejidos.
Actualmente existen múltiples líneas de investigación para su aplicación clínica, sin embargo, la mayor parte de los procedimientos de terapia celular avanzada, deben considerarse dentro del ámbito experimental.
Una condicionante de gran importancia en la elaboración de productos de terapia celular avanzada es su carácter de “tratamiento individualizado”. En la mayor parte de las ocasiones, se trata de productos terapéuticos elaborados “a la carta”, para un paciente concreto, a menudo de origen autólogo (células o tejidos del propio paciente modificados) o dirigidos desde un donador compatible. La fabricación de estos productos, por tanto, se hace prácticamente paciente a paciente y dosis a dosis, pero cuidando siempre que estos productos se mantengan viables y que sigan las Normas GMP, siendo procesados en salas blancas, con utilización de sistemas cerrados y procesos automatizados.
Las normas GMP se refieren por su siglas en inglés a “Good Manufacturing Practice” que en español significan “Buenas Prácticas de Manufactura” Las cuales son un Reglamento promulgado por la Food and Drug Administration (FDA) de EE.UU. bajo la autoridad de la Ley Federal de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos. Estos reglamentos, que tienen fuerza de ley, requieren que los fabricantes de medicamentos, dispositivos médicos, y sangre entre otros, tomen medidas proactivas para garantizar que sus productos son seguros, puros, y eficaces.
Una sala blanca (cuarto limpio ó sala GMP) se puede definir, como una habitación diseñada para que la concentración de partículas en el aire sea controlada para limites específicos, de manera que se minimice la introducción, generación y retención de partículas en el interior del cuarto y otros parámetros relevantes, como temperatura, humedad y presión son controlados dentro de rangos establecidos y cumpliendo con estrictas normas de calidad. Así, una sala GMP, está dotada de un alto nivel de seguridad y esterilidad para manipular, con total garantía, el producto celular y poder aplicarlo a los pacientes en las mejores condiciones2, 8, 19.
Para la elaboración de medicamentos celulares en terapia avanzada, se debe por tanto seguir los estándares GMP durante todo el proceso de fabricación, desde la recolección de las células del paciente (autólogo), hasta la reinfusión al mismo paciente, en una sola intervención.2, 8, 19
Por tanto al seguir la regulación de las GMP, se deben abordar cuestiones como definir los protocolos del proceso de recepción, de producción, de almacenado, cuarentena, seguimiento, etiquetado, pruebas de calidad y uso de todo el material (de partida, de producción y de empaquetado final), así como del equipamiento (procesadores celulares automatizados, equipos de selección, cultivos celulares) utilizado durante la producción. También debe haber una definición de las competencias del personal implicado en la producción y control de calidad, así como de los criterios de formación y validación de los mismos. Las GMP también obligan a describir y validar los métodos analíticos de control de calidad (citometría de flujo, cultivos clonogénicos, conteo celular), los puntos críticos de control durante la producción, así como los procedimientos de devolución, del estudio de las causas y de la destrucción de productos no utilizados después de su suministro. Finalmente el proceso requiere tener protocolos de auto inspección para garantizar el aseguramiento de la calidad del proceso productivo. 2, 8, 19
En una frase, los “medicamentos celulares” que se produzcan en terapia celular, deben producirse siguiendo las mismas normas que sigue la industria farmacéutica de inyectables, para minimizar los riesgos de contaminación microbiana, de partículas y de pirógenos19.
Aplicaciones clínicas. La terapia celular avanzada puede ser muy variada, con un amplio espectro de posibilidades, en investigación. Así, Pellegrini18 y sus colegas propusieron en su protocolo restaurar la vista en 113 ojos, de 112 pacientes mediante un trasplante de tejido funcional del ojo del paciente. De estos, 103 habían perdido las células progenitoras del limbo como consecuencia de quemaduras químicas, siete por quemaduras térmicas, dos tenían daños por infección y uno daño por irradiación orbitaria. En cada paciente, se obtuvo biopsia de tejido sano del ojo contralateral o de una región no dañada del ojo de 1.2 mm2, después se cultivo durante 14-16 días. El cultivo de tejidos, contenía diferentes tipos de células incluyendo células progenitoras del limbo, que se inyectaron en el ojo dañado del paciente. Un año después del trasplante, los pacientes fueron revisados y se encontró que el 76.6% había tenido éxito, el 13,1% un éxito parcial y el 11% falló. Al aplicarse las células, los síntomas de dolor e inflamación desaparecieron, la córnea se volvió normal y mejoró la visión. El éxito de los injertos se mantuvo estable durante los diez años que duró el estudio.18
En el campo de las CPH obtenidas de sangre de cordón umbilical, una terapéutica estándar probada para regenerar la hematopoyesis en trasplante de células hematopoyéticas (TCH) para enfermedades hematológicas benignas o malignas, se ha demostrado que se pueden producir células pluripotentes inducidas (células iPS) 21, incluso en sangre de cordón umbilical humano criopreservado. Estas células iPS, se pueden derivar de otros tejidos como la piel, y llama la atención su similitud con células progenitoras embrionarias. En un medio acondicionado, por señalización las células iPS pueden comprometerse en diversos tipos de tejidos. La ventaja teórica es que las células iPS derivadas de la sangre de cordón umbilical, es probable que tengan menos mutaciones, a diferencia de las derivadas de células progenitoras del adulto, de manera que proporcionarían un mejor producto celular para uso terapéutico 6, 10, 21,22.
Finalmente, la TCA se aplica para la obtención, selección y expansión “ex vivo” de células progenitoras mesenquimales (CPM), aisladas de diversos tejidos adultos, como la médula ósea, el tejido adiposo y la sangre del cordón umbilical. Estas CPM se han utilizado con eficacia en el tratamiento de lesiones musculoesqueléticas y cardiovasculares, demostrando mejoría en la función cardiaca11,15. Actualmente incluso, se ha patentado, el procedimiento de obtención de CPM a partir de la fracción mononuclear de células de médula ósea humana autóloga7. El procedimiento comprende las etapas de obtención de la fracción mononuclear de médula ósea, la etapa de recuperación y pre-expansión de las CPM y la etapa de expansión hasta la obtención de la dosis clínica necesaria para uso terapéutico.7, 20
Discusión. La terapia celular, ofrece tres áreas de intenso debate: entender la factibilidad biológica mediante la innovación tecnológica, en el marco de la investigación científica y los aspectos éticos que conlleva; el acercamiento al uso clínico de esta terapéutica para enfermedades letales por definición, sin opción de tratamiento y el desarrollo de “productos milagro” que pueden poner en riesgo la salud de la población.
Diversos grupos han demostrado la factibilidad biológica del uso de células progenitoras, con capacidad de regenerar tejidos lesionados para revertir algunas enfermedades crónicas, cuando se aplica en modelos animales, o en pacientes; pero aún continua en debate, la significancia clínica de los resultados. Así, por ejemplo en el infarto agudo del miocardio se obtiene un 8% a 10% de mejoría en la fracción de expulsión ventricular, con la aplicación de la terapia celular, lo cual en el contexto de la calidad de vida del paciente y su médico, aparentemente podría tener un significado distinto en si existe o no un verdadero beneficio, y el debate se extiende en los grupos de expertos.
Sin embargo, al margen de los resultados la aplicación clínica es segura y reproducible, cuando se aplica con altos estándares de calidad en los sistemas GMP. Por tanto, su uso en enfermedades catastróficas o letales por definición, sigue siendo una opción que debe valorarse en los protocolos de investigación clínica; así por ejemplo en enfermedad vascular isquémica de miembros inferiores están en evaluación ensayos clínicos fase III, para determinar la verdadera utilidad del procedimiento. Ya que los resultados previos han mostrado beneficio en las variables clínicas como el dolor, la oxigenación tisular e incluso el evitar la amputación.
La educación de los profesionales de la salud y de la sociedad en general, sobre los avances en materia de la terapia celular y la medicina regenerativa, con el respaldo de Instituciones académicas y de Salud, y la implementación de una regulación básica en la materia, podría ser la solución en América Latina, para evitar que los “productos milagro” pongan en riesgo la salud de la población, situación que depende de los esfuerzos compartidos gubernamentales y de la sociedad.
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MASS Eva Delia Calderón Garcidueñas.
La MASS Eva Delia Calderón Garcidueñas, curso como carrera base, la de Químico Farmacobiólogo, graduada con tres posgrados: la especialidad en Bioquímica Clínica (Inmuno- hematología) por la UNAM, la maestría en Administración en Servicios de Salud por la UNAM, y la maestría en Terapia Celular y Medicina Transfusional por la Universidad Autónoma de Barcelona, España.
Responsable de desarrollar, implementar y de la puesta en marcha del Banco de Sangre de Cordón Umbilical de la Secretaria de Salud (Primer Banco de Cordón Público en México) desde 2002 hasta 2009, mismo que se fundó gracias al proyecto SALUD- 2002-CO1-7214, del cual fue la responsable técnico y logro que el programa de cordón umbilical se posicionara en primer lugar mundial en trasplantes de cordón realizados con respecto al inventario, según los reportes de la World Marrow Donor Association (WMDA) en los años 2007 y 2008.
Desarrolló de 2009 a 2011 la Unidad de Terapia Celular y el Banco de Cordón Umbilical en el Centro Médico ABC. Actualmente dirige la consultoria Transfusion & Regenerative Medicine Consulting SC y es académico de la Facultad de Química de la UNAM, cuenta con más de 15 artículos publicados en revistas nacionales y extranjeras, más de 25 tesis de licenciatura dirigidas, una tesis de especialidad, la mayor parte de ellas, en el área de terapia celular y progenitores hematopoyéticos, y dos capítulos en libros. Ha colaborado como inspectora para Bancos de Cordón Umbilical con la Federación de Acreditación en Terapia Celular (FACT). Obtuvo la medalla Gustavo Baz Prada, por implementar el mejor servicio social de la UNAM (en el área de terapia celular) durante el año 2004 en la Secretaría de Salud.
El Dr. Enrique Gómez curso como carrera base, la médico cirujano por la Facultad de Medicina de la UNAM, realizó el Posgrado en Medicina Interna en el Hospital Central Sur de Pemex Picacho, la especialidad en Hematología en el Centro Médico “La Raza” del IMSS, y más tarde un Fellowship en Trasplante de Médula Ósea y Medicina Transfusional en City of Hope National Medical Center en EUA; cuenta con la Maestría en Administración en Servicios de Salud por la UNAM y la Maestría en Investigación Clínica, por la Universidad Autónoma del Estado de México.
Fue el encargado de implementar la Unidad de Trasplantes de Médula Ósea y fungió como coordinador del programa de trasplantes en el Hospital de Especialidades Siglo XXI del IMSS de 1994 a 2002. En 2003 desarrolla el diseño arquitectónico, y toda la implementación desde novo de la Unidad de Trasplantes y Terapia Celular en el Centro Médico ABC campus Observatorio, Unidad que fue la primera en México en obtener la Acreditación en Calidad de la Atención por la Secretaría de Salud. Desde esa fecha funge como Jefe de la Unidad de Trasplantes y Terapia Celular y desde 2009, Gerente de Oncología en el CM ABC.
Es profesor del Seminario Clínico en el Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina de la UNAM desde el año 1998 y profesor del Curso de Posgrado de Alta Especialidad en Trasplante de Células Hematopoyéticas, de la División de Estudios de Posgrado de la UNAM. Ha publicado más de 16 artículos en revistas indexadas tanto nacionales como internacionales, impartido más de 100 conferencias a nivel nacional e internacional y ha desarrollado más de 30 protocolos de investigación.
Fue merecedor de la medalla Ignacio Manuel Altamirano por obtener el promedio más alto durante sus estudios de Posgrado en la Maestría de Investigación Clínica.
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