Trasplante celular y terapia regenerativa con células madre

Uno de los campos de la medicina que más expectativas ha levantado en los últimos años es la terapia celular con células madre. El aislamiento de células embrionarias humanas, la aparente e inesperada potencialidad de las células madre adultas y el desarrollo de la terapia génica nos llevar a imaginar un futuro esperanzador para un importante número de enfermedades actualmente incurables. A lo largo de las siguientes páginas vamos a tratar de dibujar el panorama de la investigación con células madre, describiendo los principales logros en este campo así como algunas de las preguntas pendientes de responder. A pesar de las grandes expectativas, es fundamental que mantengamos un espíritu crítico y realista a la hora de analizar los avances científicos en esta área

Stem Cells and Cardiac Disease: Where are We Going?

During the last 10 years we have witnessed the development of a new field in research termed Stem Cell Therapy. Classically, it was considered that cells had a limited division and differentiation ability; however, this dogma was challenged when new exciting results about cell multi/pluripotency were presented to the scientific community. It was found that cells from one adult tissue source were able to originate cells of a very different type. The possibility of transplanting these cells into damaged organs with the aim of substituting sick or dead tissue, triggered many studies to understand the plasticity of the stem cells and their potential in pathological situations. Nowadays, much more is understood about stem cells, although of course, many questions, especially about their mechanism of action, still need to be answered. Their benefit after transplantation has been shown experimentally and even clinically in some cases; however, the degree of stem cell contribution through their own differentiation into the transplanted tissue, has turned out to be generally low, and increasing evidence indicates that a trophic effect must play an important role in such a benefit. A better understanding of the paracrine mechanisms involved could be of great relevance in order to develop new therapies focused on stimulating endogenous cells. On the other hand, more sophisticated methods for cell transplantation combined with bio-engineering techniques have been devised in cardiac disease models. In this review we will try to provide a critical overview of the stem cell studies performed until now and to discuss some of the questions raised about the mechanisms that are involved in their putative reparative effect in cardiovascular diseases, and their origin

Mesenchymal Stem Cells and Cardiovascular Disease: A Bench to Bedside Roadmap

In recent years, the incredible boost in stem cell research has kindled the expectations of both patients and physicians. Mesenchymal progenitors, owing to their availability, ease of manipulation, and therapeutic potential, have become one of the most attractive options for the treatment of a wide range of diseases, from cartilage defects to cardiac disorders. Moreover, their immunomodulatory capacity has opened up their allogenic use, consequently broadening the possibilities for their application. In this review, we will focus on their use in the therapy of myocardial infarction, looking at their characteristics, in vitro and in vivo mechanisms of action, as well as clinical trials

Future Perspectives in the Treatment of Heart Failure: From Cell Transplantation to Cardiac Regeneration

En los últimos años hemos asistido a un interés creciente por el tratamiento de la insuficiencia cardíaca mediante el trasplante de células madre. Mientras que los estudios con células madre de músculo (mioblastos) se iniciaron hace más de 10 años, la posibilidad de que las células madre de la médula ósea tengan un enorme potencial de diferenciación y proliferación ha estimulado la investigación con otros tipos de células madre. Estos estudios experimentales han demostrado, en no pocas ocasiones, resultados contradictorios, lo que ha llevado a posturas enfrentadas en cuanto a la ética de iniciar estudios clínicos. Creemos que es adecuado tratar de ofrecer una visión crítica respecto a la utilización de las células madre en la insuficiencia cardíaca. Quizá la pregunta más difícil de contestar en este momento es si la realización de ensayos clínicos está justificada o no a la luz de los conocimientos actuales, o si por el contrario debemos adquirir un conocimiento mucho más preciso de la posible eficacia de este tipo de tratamiento y de los mecanismos que justifican esta eficacia, antes de siquiera iniciar los estudios en humanos. En nuestra opinión, hay suficientes evidencias que justifican el desarrollo de ensayos clínicos a pesar de que, sin duda, existen muchos interrogantes que debemos resolver mediante estudios experimentales en animales

Perspectivas futuras de tratamiento en la insuficiencia cardíaca: del trasplante de células a la regeneración cardíaca

En los últimos años hemos asistido a un interés creciente por el tratamiento de la insuficiencia cardíaca mediante el trasplante de células madre. Mientras que los estudios con células madre de músculo (mioblastos) se iniciaron hace más de 10 años, la posibilidad de que las células madre de la médula ósea tengan un enorme potencial de diferenciación y proliferación ha estimulado la investigación con otros tipos de células madre. Estos estudios experimentales han demostrado, en no pocas ocasiones, resultados contradictorios, lo que ha llevado a posturas enfrentadas en cuanto a la ética de iniciar estudios clínicos. Creemos que es adecuado tratar de ofrecer una visión crítica respecto a la utilización de las células madre en la insuficiencia cardíaca. Quizá la pregunta más difícil de contestar en este momento es si la realización de ensayos clínicos está justificada o no a la luz de los conocimientos actuales, o si por el contrario debemos adquirir un conocimiento mucho más preciso de la posible eficacia de este tipo de tratamiento y de los mecanismos que justifican esta eficacia, antes de siquiera iniciar los estudios en humanos. En nuestra opinión, hay suficientes evidencias que justifican el desarrollo de ensayos clínicos a pesar de que, sin duda, existen muchos interrogantes que debemos resolver mediante estudios experimentales en animales

Stem Cells to Regenerate Cardiac Tissue in Heart Failure

Myocardial regeneration is one of the most promising therapeutic strategies for heart failure patients. Many experimental studies have demonstrated that different types of stem cell can differentiate into myocardial cells and tissues necessary for regeneration of the damaged myocardium, while studies in experimental animals suggest that muscle (myoblast), bone marrow (mesenchymal, endothelial or hematopoietic progenitors) and even heart cells can help to improve heart contractility in vivo. These findings have led several groups to undertake studies in patients with myocardial infarction. However, the use of cellular therapy in clinical trials is not without controversy, mainly related with the need for better knowledge before these therapeutic strategies are used in clinical practice. Although significant enhancement of our knowledge of the processes involved is fundamental, we do not consider it unreasonable to initiate clinical trials in which specific questions are posed, whose answers will allow us to make further progress

Utilización de células madre para la regeneración miocárdica en la insuficiencia cardíaca

La terapia celular en la reparación miocárdica se vislumbra como una de las estrategias terapéuticas con mayor futuro en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca. Numerosos estudios in vitro recientes apoyan la potencialidad de distintos tipos de células madre de diferenciarse hacia los tejidos necesarios para regenerar el tejido miocárdico dañado, mientras que estudios en animales de experimentación sugieren que células madre de músculo (mioblastos), médula ósea (progenitores mesenquimales, endoteliales o hematopoyéticos) e incluso del propio corazón pueden contribuir in vivo a mejorar la contractilidad cardíaca. Estos trabajos han conducido a que diversos grupos hayan iniciado estudios en pacientes con infarto de miocardio. Sin embargo, la utilización de la terapia celular en ensayos clínicos no está desprovista de controversia, fundamentalmente relacionada con la necesidad de aumentar nuestro conocimiento antes de pasar a la aplicación clínica de estas estrategias terapéuticas. Aunque es fundamental aumentar significativamente el conocimiento de los procesos, no consideramos irrazonable iniciar ensayos clínicos en los que se identifiquen preguntas concretas cuya respuesta nos permita avanzar en esta dirección

Somatic stem cells and the origin of cancer

Most human cancers derive from a single cell targeted by genetic and epigenetic alterations that initiate malignant transformation. Progressively, these early cancer cells give rise to different generations of daughter cells that accumulate additional mutations, acting in concert to drive the full neoplastic phenotype1,2. As we have currently deciphered many of the gene pathways disrupted in cancer, our knowledge about the nature of the normal cells susceptible to transformation upon mutation has remained more elusive. Adult stem cells are those that show long-term replicative potential, together with the capacities of self-renewal and multi-lineage differentiation. These stem cell properties are tightly regulated in normal development, yet their alteration may be a critical issue for tumorigenesis. This concept has arisen from the striking degree of similarity noted between somatic stem cells and cancer cells, including the fundamental abilities to self-renew and differentiate. Given these shared attributes, it has been proposed that cancers are caused by transforming mutations occurring in tissue-specific stem cells3-9. This hypothesis has been functionally supported by the observation that among all cancer cells within a particular tumor, only a minute cell fraction has the exclusive potential to regenerate the entire tumor cell population3,10-13; these cells with stem-like properties have been termed cancer stem cells. Cancer stem cells can originate from mutation in normal somatic stem cells that deregulate their physiological programs. Alternatively, mutations may target more committed progenitor cells or even mature cells, which become reprogrammed to acquire stem-like functions14,15 In any case, mutated genes should promote expansion of stem/progenitor cells, thus increasing their predisposition to cancer development by expanding self-renewal and pluripotency over their normal tendency towards relative quiescency and proper differentiation

Correction: Ordoñez, et al.; DNA methylation of enhancer elements in myeloid neoplasms: think outside the promoters? Cancers 2019, 11, 1424

The authors would like to make a correction to their published pape