Bibliografía IV. Objetivos del Estudio
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| Investigación clínica de transplante de neuronas derivadas y diferenciadas de células madre neurales en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Parte I.- Enfermedad de Parkinson Dr. Michel Levesque. Universidad de California Los Ángeles y Neurogeneration Laboratories. Los Angeles C A Dr. Francisco Velasco Campos. Hospital Ángeles del Pedregal, México, D. F. Correspondencia: Dr. Francisco Velasco Campos Torre de Especialidades Quirúrgicas Consultorio 780 Periférico Sur 3707 México, D. F. 10700 Tel: 5652 8661 Fax: 5135 3630 E-mail : slanfe@prodigy.net.mx I.- Resumen: Patrocinador y Estudio Título del Proyecto Patrocinador Productos de Investigación Propósito y plan de Investigación II.- Descripción del Estudio Clasificación del estudio Duración del estudio III.- Antecedentes Publicaciones de estudios Clínicos A: Enfermedad de Parkinson y transplantes intracerebrales B: Neuronas fetales dopaminérgicas C: Transplantes autólogos de médula suprarrenal D: Conclusión Publicaciones de Estudios Clínicos Recientes (Véase anexo I) Estudios Preclínicos Células madre del sistema nervioso central (SNC) del hombre Propagación de células madre humanas in Vitro Diferenciación de células madre del SNC en neuronas dopaminérgicas in Vitro Transplante de células madre del SNC humano Nuestros estudios preclínicos Conclusión de nuestros estudios preclínicos Bibliografía IV.- Objetivos del Estudio Objetivo Visión del Estudio Nombre y propuesta del uso de las células diferenciadas V.- Protocolo de Investigación 1. Criterios de inclusión Diagnostico de Enfermedad de Parkinson (EP) que incluye al menos 2 de los siguientes síntomas: Temblor postural o de reposo Rigidez con rueda dentada Bradicinesia Reflejos posturales anormales Respuesta al tratamiento con L-DOPA exógena con mejoría de al menos 33% de la severidad de los síntomas 2. Criterios de Exclusión Parkinsonismo secundario a trauma, infección, tumor cerebral, enfermedad cerebro vascular, fármacos o toxinas. Falta de respuesta a L-DOPA a lo largo de la historia de la EP 3. Riesgo cardiovascular > II para cirugías Otras enfermedades neurológicas Embarazo Criterios de Eliminación B. Protocolo de Estudio 1.- Selección de pacientes 2.- Evaluación pre transplante 3.- Toma de biopsia de las células madre antólogas 4.- Procedimiento de microtransplante 5.- Seguimiento y estudio post operatorios. C. Clinimetría 1.- Base de datos de las evaluaciones. D. Evaluación Estadística VI.- Manual del Investigador A. Resumen 1.- Antes de transplantarse las células deben ser evaluadas para: B. Procedimiento Básico: aislamiento de células madre humanas, propagación y diferenciación 1.- Aislamiento de Células Madre Adultas Antólogas (CMAA) 2.- Preservación y multiplicación de CMAA 3.- Inducción de diferenciación de las células madre en neuronas dopaminérgicas C. Manejo del Tejido Humano y las células D. Caracterización del Producto 1.- Seguridad 2.- Identidad y Pureza del Tejido 3.- Potencial 4.- Estabilidad E. Pruebas Finales, Especificaciones y Certificación del Producto 1.- Células 2.- Esterilidad del transplante Patrocinador del Estudio Dr. Michel Levesque 8670 Wilshire Blvd. Suite 201 Los Angeles, California, 90211 Producto a Investigar Este estudio investiga el uso de transplantes autólogos de células derivadas de células madre neurales en el tratamiento de la Enfermedad de Parkinson (EP) Alcance del plan de investigación El estudio incluye 48 pacientes Descripción del Estudio A.- Clasificación: Es un estudio de investigación clínica prospectiva, Fase I/IIa, para evaluar la seguridad y eficacia de transplante autólogo de células dopaminérgicas diferenciadas de células madre neurales humanas, colocadas estereotáxicamente en estructuras estriatales de pacientes que sufren de enfermedad de Parkinson. La eficacia clínica será evaluada por neurólogos expertos en movimientos involuntarios a través de mediciones de puntaje motor validadas y estandarizadas. El estado funcional del metabolismo será evaluado a través de estudios de imagen utilizando Tomografía de Emisión de Positrones con inyección de (18 f) DOPA. B.- Duración del Estudio: Se estima que el estudio se realice en 24 meses y podría continuarse si los objetivos del estudio se alcanzan en esos pacientes. Antecedentes: En términos generales, el transplante neural incluye tomar una muestra de tejido nervioso (las células) de un sitio del donador donde normalmente se localizan y colocarlas en cualquier sitio del cerebro del huésped, directamente o después de manipulaciones in Vitro. Recientemente, el transplante de células al sistema nerviosos se ha convertido en una realidad. Menos de un siglo ha pasado desde el primer experimento de transplantar tejido al sistema nervioso central (SNC) en animales. Más de 1000 pacientes en los Estados Unidos y 2000 pacientes en todo el mundo han sido transplantados con diferentes tejidos neurales, incluyendo glándula adrenal y fragmentos de tejido cerebral de fetos humanos. Abundante información sobre las implicaciones terapéuticas de transplantes al SNC ha sido publicada. Recientemente células madre del SNC se han descubierto y caracterizado. Células madre pluripotenciales del SNC y sus derivados (neuronas diferenciadas y células gliales) representan una población ideal para terapias celulares. El desarrollo de técnicas para diferenciar células madre del SNC en neuronas de tipos específicos, abrirán nuevas perspectivas para la terapia de células transplantadas para una variedad de enfermedades del SNC, que incluye la EP A: Estudios Clínicos Publicados 1.- EP y Transplante Intracerebral. La EP es una enfermedad degenerativa caracterizada por una perdida importante de células en la substantia nigra. La perdida de células dopaminérgicas en la substantia nigra da como resultado una degeneración del sistema dopaminérgico nigroestriatal que regula la función motora. A su vez esto ocasiona trastornos motores que consisten en lentificación de movimientos voluntarios, temblor, congelamiento de la marcha, e inestabilidad postural. A la fecha no hay tratamiento curativo para la EP. El conocimiento moderno de la patogénesis de la EP indica que una restauración funcional exitosa de estos pacientes puede lograrse reponiendo la molécula de dopamina en las áreas donde esta disminuida o ausente por daño del tejido cerebral. Este concepto ha sido la base de los intentos de reponer dopamina donde es necesario, a través de transplantar células productoras de dopamina en el estriado (núcleo caudado o putamen) que esta degenerado. Los transplantes han sido de tejido fetal rico en neuronas dopaminérgicas, como el mesencéfalo ventromedial, médula de glándula suprarrenal y neuronas dopaminérgicas de cerebros de cerdo. La habilidad de los transplantes intracerebrales para inducir recuperación de la función de los cerebros dañados que reciben el transplante, radica en una multitud de mecanismos tróficos, neurohumorales y sinápticos que pueden permitir al tejido transplantado promover la restauración de la función en el cerebro enfermo. Los transplantes ejercen su efecto de varias maneras: a. secreción de factores troficos o migración de elementos transplantados al cerebro huésped. b. difusión del neurotransmisor liberado por el injerto. c. regeneración de elementos neurales (espinas dendriticas por ejemplo) en el cerebro huésped. d. establecimiento de conexiones reciprocas entre el injerto y el huésped. e. integración anatómica en el circuito neural donde se ha colocado el injerto. Aún no se ha determinado hasta donde los implantes intracerebrales pueden integrarse funcionalmente al cerebro del huésped, particularmente en el hombre y es sujeto de numerosas investigaciones clínicas. La probabilidad de una integración extensa pudiera ser mayor para pequeños injertos o células neurales en suspensión. La reinervación de esos injertos pequeños y sólidos puede depender de una disponibilidad inmediata de vascularización o contacto con líquido cefalorraquídeo. Hay evidencia de que los injertos pueden revascularizarse muy rápidamente, tal vez en término de horas, especialmente las células en suspensión (Leigh y Cols, 1994). 2.- Neuronas dopaminérgicas provenientes de fetos. Hay evidencia clínica que muestra que las neuronas dopaminérgicas obtenidas del mesencéfalo ventral de fetos humanos pueden sobrevivir y funcionar cuando son transplantadas a pacientes con EP. Desafortunadamente, la recuperación funcional de los pacientes transplantados ha sido solo parcial y la eficiencia y reproducibilidad de los resultados no ha sido consistente. Las primeras publicaciones de transplante de neuronas dopaminérgicas fetales fueron muy alentadoras. Un estudio de Inglaterra en el que 12 pacientes fueron transplantados con tejido fetal de un solo donador al núcleo caudado (Hitchcock y Cols, 1989), mostró mejoría de los pacientes a partir de la primera semana; la dosis de L-DOPA se redujo en 29% en los primeros 3 meses y 24% en los siguientes 3 meses. El seguimiento de 9 pacientes mostró 29% de mejoría en la escala de evaluación de Webster a los 3 meses y 42% a los 6 meses. Otras publicaciones mostraron mejoría similar (Fredd et al, 1989). Al final de la década de 1980, cuando los transplantes con tejido humano se iniciaron, se estimó que más de 500 paciente con EP habían sido transplantados con tejido fetal. Se han publicado los resultados de 2 series de transplante fetal, realizados en los Estados Unidos. Fredd y Cols evaluaron 7 pacientes, seguidos por periodos de 12 a 46 meses después de transplantes fetales mesencefálicos (Freed y Cols., 1998). Dos de esos pacientes tenían transplantes unilaterales en el núcleo caudado y el putamen y 5 tenían transplantes bilaterales solamente en el putamen. Se observo una mejoría moderada en los pacientes y la dosis de L-DOPA se pudo disminuir substancialmente. La mejoría fue independiente de usar o no inmunosupresores. En la otra serie (Spencer y Cols, 1992), la mejoría fue modesta. Los resultados menos impresionantes en ésta serie podrían deberse a una criopresentación del tejido fetal transplantado y que este provenía de fetos de mayor edad. Una conclusión importante de estos estudios fue que el transplante de tejido fetal mesencefálico rico en dopamina podría inducir una mejoría terapéutica significativa y persistente de la función en los pacientes con EP (Lang y Lozano, 1998). La limitación de los transplantes de células fetales es de índole práctica y ética relacionada con la obtención y preservación de tejido fetal proveniente de humanos. El gran número de neuronas dopaminérgicas de fetos que son necesarias para obtener efectos terapéuticos restringe las indicaciones de técnicas de transplante fetal a centros médicos muy especializados. Con la técnica actual de transplante se estima que entre 5 y 20% de las neuronas transplantadas sobrevive. Por lo tanto, células de 3 a 5 fetos proveen finalmente solo 100,000 a 150,000 neuronas dopaminérgicas sobrevivientes (Lindvall 1997). Los experimentos en animales han mostrado una disminución en la muerte celular inducida por recuperadores de radicales libres y factores neurotróficos pueden aumentar 2-3 veces la sobrevida de las neuronas dopaminérgicas (Sinclair y Cols, 1996, Zawada y Cols, 1998, Schierle y Cols, 1999). La utilización de estas substancias en los protocolos clínicos en humanos, podrían aumentar el número de neuronas de transplante que sobrevivan y por lo tanto disminuir el número de células que se deben transplantar para tener efectos terapéuticos adecuados. La investigación actual se enfoca en desarrollar técnicas que mejoran la sobrevida y crecimiento de neuronas dopaminérgicas transplantadas. 3.- Injertos antólogos de células de médula suprarrenal. Blacklund y su grupo de Estocolmo iniciaron el transplante intracerebral en humanos, basados en experimentos de grupo de investigación en Lund, Suecia. En sus experimentos, suspensiones de células se colocaban estereotáxicamente en el núcleo caudado. Aunque los resultados no fueron espectaculares, probablemente porque los injertos contenían solamente neuronas sin células gliales asociadas, abrieron el camino para otras investigaciones Ignacio Madrazo y sus colaborador en ciencias básicas Drucker Colin, publicaron una serie de 54 pacientes con EP quienes mejoraron significativamente de sus síntomas algunos meses después que fueron transplantados con médula suprarrenal autóloga en el núcleo caudado derecho, en un abordaje transventricular (Madrazo y Cols, 1987). El éxito de ésta operación aparentemente fue el haber transplantado fragmentos de médula suprarrenal y posteriormente injertos fetales en la superficie del núcleo caudado en contacto con el líquido cefalorraquídeo ventricular, que mantenía viable el tejido implantado hasta que se establecía la neovascularización. Allen y Cols en la Universidad de Vanderbilt y Jiao y Cols en Beijín publicaron series de pacientes con EP avanzada que mejoraron con transplante antólogo semejante al descrito por Madrazo. 4.- Conclusiones El transplante de células secretoras de dopamina al estriado de pacientes con EP es una operación de tratamiento de la EP. Las fuentes de células que han sido utilizadas tienen varios problemas críticos que incluyen: Sobrevida de las células dopaminérgicas transplantadas, rechazo inmunológico, posible vector de transmisión de enfermedades y restricciones éticas. Para hacer del transplante un tratamiento viable se requiere la obtención de células de una fuente que no represente los problemas antes mencionados. Células madre del SNC podrían ser una fuente para diferentes tipos de neurona que pudieran necesitarse para el transplante intracerebral. B.- Estudio Clínico Publicado (véase anexo) El grupo del Dr. Levesque en el Centro Médico “Cedars-Sinai” de Los Angeles California, iniciaron la investigación de obtener células madre neuronales de los mismos pacientes a través de una craneotomía, lográndose aislar exitosamente esas células de los pacientes con EP. Estas células se multiplicaron en cultivos in Vitro y posteriormente se lograron diferenciar como neuronas secretoras de dopamina. El Comité Institucional del Centro Médico “Cedars-Sinai” aprobó el estudio inicial como Fase I (Apéndice B), así como el llevar a cabo el transplante autólogo de células madre diferenciadas como neuronas dopaminérgicas en el tratamiento de un paciente con EP en 1999. la FDA (Food and Drug Administration) aprobó un estudio Fase II, dependiendo de la implementación de contar con facilidades para procesar las células madre obtenidas del cerebro de los pacientes a quienes se va a transplantar, con las medidas de seguridad necesarias. Actualmente existe un laboratorio contratado en California USA para procesar las muestras de tejido. C.- Estudios Preclínicos. 1.- Células madre del SNC. Una fuente renovable de células madre humana facilitaría significativamente estudios clínicos básicos para trasplantes al cerebro. Lo más importante es que el uso de esas células podría virtualmente eliminar la necesidad del uso de tejido proveniente de embriones humanos, en tratamientos encaminados a restaurar la función neurológica mediante transplantes intracerebrales de células neuronales. El mayor obstáculo para el desarrollo de estudios de transplantes neuronales del laboratorio al área clínica es el origen del tejido a transplantar. Además de los aspectos morales y éticos que hay en relación a la obtención de tejido fetal humano, otras limitaciones como la edad de desarrollo del embrión, su almacenamiento, viabilidad y posible contaminación bacteriana ó viral deben mantenerse rigurosamente controlados, lo que hace prácticamente imposible una cirugía electiva. A mayor abundamiento, se necesitan varios fetos par conformar tejido para un solo transplante, con lo que se agrega el problema de transplantes heterogéneos del tejido donado y aumenta la posibilidad de rechazo inmunológico o contaminación. Por esta razón, se han buscado fuentes alternas de tejido de donador. En el aislamiento de células madre putativas de tejido embrionario (Davis y Temple, 1994) y de roedores adultos (Reynolds y Weiss, 1992, Lois y Alvarez Buylla, 1993, Gritti y Cols 1996, Suhonen y Cols, 1996), se ha logrado con el uso de factores de crecimiento administrados junto con las células transplantadas. De esta manera las células mare del SNC se renuevan multiplicándose y tiene el potencial de diferenciarse en diferentes formas de células neurales. Así, a través de un grupo relativamente reducido de células se pueden obtener un número ilimitado de neuronas en el laboratorio. Células madre del SNC han sido aisladas tanto de cerebro de embriones como de adultos humanos (Svendesen y Cols1997, Chalmers-Redman y Cols, 1997, Vescovi y Cols, 1999, Kukekov y Cols, 1999). Estas células sobreviven cuando son transplantadas a cerebro de roedores y se diferencian en neuronas y células gliales sin formación de tumores subsecuentes (Svendsen y Cols 1997, Vescovi y Cols 1998, Fricker y Cols 1999). Células madre del SNC humano mantienen una estabilidad funcional sorprendente en cuanto a sus características de crecimiento, dependencia de factores de crecimiento y potencial para mantener su diferenciación necesaria que permanece sin cambios después de varios subcultivos (Vescovi y Cols, 1999, Fricker y Cols 1999, Carpenter y Cols 1999). Mas aún, la expresión de antígenos neurales tardíos, tales como proteínas del neuro-filamento y el desarrollo de propiedades electrofisiológicas características muestran que aún las células procesadas pro células madre, que han permanecido en cultivo por mucho tiempo, alcanzan una maduración neuronal completa. Las células madre y las neuronas diferenciadas que provienen de ellas representan una oportunidad única de control de algunos parámetros críticos en los transplantes terapéuticos. |
