TRASPLANTE CORNEAL AUTOLOGO

La terapia con células madre algún día podrá sustituir al trasplante de córnea

Las células madre del estroma, mesenquimales,  de los propios ojos de los pacientes pueden reemplazar los trasplantes de córnea, según un estudio publicado en la edición de diciembre de Science Translational Medicine.

Sayan Basu, MD, de LV Prasad Eye Institute en Hyderabad, India, y sus colegas han estado trabajando con células madre mesenquimales del estroma de la córnea, durante una década. Las células, desde la zona de limbo, pueden regenerar córneas heridas en ratones más profundamente que pueden otras poblaciones de células madre del limbo, que ya se han ensayado.

El limbo, una zona de transición delgada entre la córnea clara y la esclerótica opaca, impide que crezcan los vasos sanguíneos y de la conjuntiva sobre la córnea. Incluye una capa basal de fibroblastos, varios tipos de epitelio, y células madre.

"La córnea es más compleja de lo que la mayoría de la gente piensa. La superficie exterior es una capa de epitelio de auto-renovación. Una población de las células madre del epitelio suministra tejido  a medida que avanzan hacia el centro y se desprenden, como el epitelio de la piel. La mayoría de los trabajos en la córnea, cuando mencionan las células madre, están hablando de estas células madre epiteliales residentes. "James L. Funderburgh, PhD, profesor de oftalmología, biología celular y fisiología, en la Universidad de Pittsburgh en Pennsylvania, es el autor del nuevo estudio .

Las células madre del limbo que se describen en el informe son diferentes, ya que regeneran el estroma de la córnea, que es el tejido conjuntivo. "Las células madre limbares corneales epiteliales regeneran la superficie de la córnea, pero no reparan cicatrices más profundas. La manera de arreglar esto es un trasplante de córnea", según Jeffrey Stern, MD, oftalmólogo y director de la investigación traslacional de las células madre neurales Cell Institute en Rensselaer, Nueva York.

Las células madre epiteliales del limbo pueden reparar las córneas y restaurar la visión, pero en personas con insuficiencia límbica, que es poco común. Las causas incluyen enfermedades genéticas raras, una respuesta inflamatoria como la enfermedad injerto contra huésped, la infección, los efectos adversos de los tratamientos contra el cáncer, quemaduras químicas o térmicas, o el pterigium .

"Una vez que hay cicatrices más profundas, esas células límbicas no son útiles. El nuevo trabajo amplía el potencial en la reparación de córneas heridas", dijo el Dr. Stern. Describió el efecto de las células madre epiteliales como repavimentación, en lugar de regenerar. Los casos de daños que se extiende hasta el tejido conectivo superan en número a los casos epiteliales, de 100 a 1, dijo el Dr. Funderburgh.

Los investigadores observaron que las células madre del estroma regeneran el tejido corneal en una placa, y se replican los resultados en ratones. Pero, ¿existe un mercado para la reparación autóloga de la córnea profunda, cuando los trasplantes están disponibles? Anualmente en los Estados Unidos, 40.000 personas reciben trasplantes de córnea, pero eso no es cierto en otros lugares.

"Dr Virender Sangwan, director de la Fundación de Investigación de ojos de Hyderabad en la India, se acercó a mí en una reunión y me dijo, 'un millón de personas en la India con cicatrices en la córnea no pueden obtener trasplantes'", dijo el Dr. Funderburgh. Los grupos de trabajo, en los Estados Unidos y la India, sin saberlo, han estudiado ello en la misma población de células madre para  regenerar estroma, en lugar de epitelio.

El Dr Sangwan quería trabajar con nosotros para desarrollar y hacer crecer células madre propias de la India y reimplantarlas, explicó el Dr. Funderburgh. Además de la falta de un sistema de donación de tejidos eficaz de la India, agregó, las infecciones bacterianas no tratadas causan muchos casos de cicatrices en la córnea.

  

Los investigadores obtuvieron células límbicas de cuatro personas sometidas a trasplantes de córnea convencionales, y utilizando proteasas específicas para aislar las células del estroma, luego se expandieron sin dificultad en un cultivo. Las células madre persistieron; y los estudios iniciales in vitro demostraron que las células expresan marcadores de pluripotencia; esferas formadas en la ausencia de sustrato, y alineados con la matriz extracelular secretada a lo largo de un sustrato de nanofibras, asemejándose tridimensionalmente al estroma corneal.

Los investigadores aplicaron 50.000 células madre a los ojos desbridados de ratones. Cuatro semanas más tarde, los ojos no mostraron ninguna evidencia de inflamación o rechazo. Ellos estaban produciendo componentes de la matriz extracelular del estroma transparente normal (keratocan humana y colágeno tipo 1), y no las proteínas que causan la característica dispersión de luz de las cicatrices .

Las fotografías confirmaron la ausencia de cicatrices en los ojos tratados, la tomografía de coherencia óptica indica falta de dispersión de la luz, y de la microscopía electrónica de transmisión reveló la matriz extracelular altamente ordenada, lo que permite la entrada de luz y focalizarse. "El orden de fibrillas es importante porque equivale a la claridad", dijo el Dr. Stern.

La regeneración córneal autóloga tendrá dos etapas, dijo el Dr. Funderburgh. "Se realiza una biopsia  de la región límbica,  2 x 2 mm  de tejido. Luego se hacen crecer las celulas durante 2 a 3 semanas ".

El paciente regresa para un procedimiento ambulatorio simple. "La superficie del ojo se raspa para retirar las células epiteliales, y a continuación, se instilan las células madre en goteo sobre en un gel de fibrina, que lo mantiene sobre la superficie, y luego una lente de contacto ", dijo Dr Funderburgh.

Los ensayos clínicos podrían comenzar en los Estados Unidos dentro de 3 años; el Dr. Funderburgh espera que el ensayo clínico de fase 1 esté en curso en la India en breve. "Parece que hay un riesgo muy bajo de rechazo porque las células son del paciente y cultivadas en el suero del paciente". Tampoco el tratamiento con células madre es invasivo como un trasplante de espesor total.

Hay una enorme cantidad de pacientes con cicatrización estromal corneal en la capa más profunda, y el único tratamiento actual es el trasplante de córnea . La esperanza es que estas células puestas en el estroma pueden reparar las cicatrices.

La limitaciones de la investigación incluyen no evaluar la relación entre el número de células madre aportadas a la herida, y la velocidad o el grado de curación; si las células pueden reemplazar viejas cicatrices, y su mecanismo de la regeneración.

Sin duda es otro pequeño paso adelante en el uso de células madre para paliar patología en superficie.