retinosis.org

la rp en español

Buscar en el sitio principal de retinosis.org



Secciones en el sitio principal de retinosis.org




Terapia de la retinosis pigmentaria mediante transplantes celulares.
Jueves, 22 de Junio de 2006

La degeneración de los fotorreceptores debida a mutaciones genéticas es la principal causa de la retinosis pigmentaria. Durante mucho tiempo se ha pensado que esta patologí­a era incurable y no existí­a tratamiento eficaz. La existencia de modelos animales con patologí­as análogas u homólogas a las enfermedades humanas proporciona la oportunidad para explorar opciones terapéuticas con futura aplicabilidad clí­nica. En un número anterior de esta revista, describí­amos la degeneración de dos modelos animales con retinosis pigmentaria (Cuenca y cols., 2004, Cuenca y cols., 2005) y las etapas en la remodelación de la retina que se producen durante el transcurso del tiempo en la retinosis. En la primera etapa de la enfermedad, cuando los fotorreceptores van degenerando gradualmente conjuntamente con una pérdida de visión, la terapia génica y los factores neurotróficos son alternativas terapéuticas actuales con grandes posibilidades de éxito.

Se han logrado grandes avances en la utilización de la terapia génica en modelos animales. Con la ayuda de virus se introducen en los fotorreceptores o en las células del epitelio pigmentario genes con la información genética correcta que sustituyan a los mutados. Esta técnica incluso se encuentra en Fase I de experimentación humana en determinadas patologí­as como la amaurosis congénita de Leber, abriendo grandes esperanzas en el tratamiento de la enfermedad. Sin embargo, la terapia génica no parece ser una opción en enfermos con una importante pérdida visual como resultado de la pérdida de los fotorreceptores o las células del epitelio pigmentario retiniano (EPR), que han ocasionado grandes cambios en los circuitos retinianos; y se encuentran ya en la etapas avanzadas de la enfermedad.

Otro inconveniente en la utilización de la terapia génica es que necesariamente debemos conocer el gen mutado en cada enfermo y que el tamaño del gen no sea demasiado grande para que pueda ser introducirlo en el virus. También es problemática su utilización en patologí­as con gran cantidad de factores etiopatogénicos, como la Degeneración Macular Asociada a la Edad (DMAE).

Los factores neurotróficos se han mostrado eficaces en la prevención de la degeneración de los fotorreceptores en modelos animales de retinosis evitando la muerte celular. El inconveniente principal en el tratamiento en humanos es la repetida y continuada inyección de estas sustancias en los ojos de los enfermos. Para salvar obstáculo se ha diseñado una técnica denominada células encapsuladas que consiste en introducir pequeñas cápsulas a nivel intraví­treo, con células genéticamente modificadas, que fabrican constantemente estos factores neurotróficos. A principios de este año se han iniciado estudios de Fase II de experimentación humana en pacientes con degeneración macular seca y retinosis pigmentaria. La ventaja de este tipo de terapia es que no hace falta conocer la mutación de cada enfermo, sin embargo, no sabemos si será útil para todos los tipos de retinosis. Cuando la enfermedad ya ha progresado y se encuentra en las etapas avanzadas, el transplante celular es la opción mas adecuada.

Transplantes retinianos.

La posibilidad de reestablecer visión fue el fundamento del inicio de la investigación en trasplantes retinianos. La realización de trasplantes retinianos a nivel cerebral demostró que el trasplante tení­a capacidad de crecimiento axonal con establecimiento de sinapsis y respuestas fisiológicas (McLoon y Lund, 1980).

Con esta base, era fácil pensar que si el trasplante se realizaba a nivel subretiniano podí­a ser posible que las células emplazadas establecieran nuevas conexiones sinápticas y tuvieran capacidad funcional. Hace 10 años se realizaron los primeros trasplantes de fotorreceptores embrionarios disociados a nivel del espacio subretiniano, con objeto de prevenir la degeneración retiniana. Se vio que una vez transplantados en el espacio subretiniano sobreviven y adquieren una morfologí­a normal, y, aun siendo portadores de un segmento externo rudimentario, (Gouras y cols., 1994) eran incapaces de establecer contactos sinápticos adecuados en ratones rd.

Existen dos aproximaciones diferentes al trasplante retiniano: la primera es limitar la pérdida de fotorreceptores introduciendo células que mantengan a estos primeros funcionales y eviten su degeneración y la segunda opción es reemplazar los fotorreceptores perdidos. La utilización de células madre se presenta como opción terapéutica de esta última alternativa.

Ambas opciones tienen problemas comunes: elegir el tipo celular adecuado, el método de trasplante (células aisladas o tejido í­ntegro), como minimizar la reacción inflamatoria postoperatoria y la respuesta inmune, el modo de realización del trasplante, optimizar su eficacia y la valoración del éxito postoperatorio.

La elección del tipo celular dependerá de la causa de la pérdida de los fotorreceptores. Si la enfermedad está originada por un defecto en el EPR (Epitelio Pigmentario de la Retina) puede inyectarse este tipo celular u otras células que mejoren el ambiente quí­mico a nivel del espacio subretiniano. Se han utilizado células de EPR, células pigmentadas de iris o células inmortalizadas logrando mejorar la supervivencia celular consiguiendo además su mantenimiento funcional (Lund y cols., 2001, Sauvé y cols 2006). Para la mejorí­a del ambiente celular se ha utilizado la inyección de factores de crecimiento o neurotrofinas, el trasplante de células secretoras de factores de crecimiento (como las células de Schwann), o trasplantes de bastones, que son capaces de producir factores de crecimiento que mejoren la supervivencia de los conos.

En el momento actual existe cada vez una mayor disponibilidad de modelos animales con defectos genéticos variados, con mutaciones similares a los pacientes afectos de retinosis pigmentaria o con defectos en el EPR similares a los encontrados en la DMAE.

La técnica del transplante celular también se ha ensayado en ratas RCS, las cuales presentan una pérdida progresiva de fotorreceptores debida a un defecto del RPE asociado a una mutación recesiva que provoca una alteración del gen del Mertk.

Estos animales experimentan una degeneración retiniana similar a la observada en la retinosis pigmentaria humana, y constituyen también un buen modelo DMAE. Los experimentos que hemos realizado en colaboración con el Dr. Raymond Lund de la Universidad de Utah, de transplantes de células inmortalizadas de EPR humano (lí­nea ARPE-19) en el espacio subretiniano de ratas RCS, han permitido obtener resultados alentadores en cuanto a supervivencia celular y retardo de la pérdida de fotorreceptores.

Figura 1: Fotografí­a de una rata RCS.

En la Figura 1a podemos observar una fotografí­a de una rata RCS a los 90 dí­as postnatales en la que han degenerado todos los fotorreceptores. La prevención de esta degeneración debida al transplante células se muestra en la Figura 1b. La Figura 2 muestra el efecto del transplante de células del EPR en ratas de 120 dí­as de edad. En la figura 2a se observa como los fotorreceptores (conos y bastones) no han degenerado y la morfologí­a de las células horizontales y bipolares para conos y bastones permanecen normales si la comparamos con la una zona de la misma retina alejada del transplante, Figura 2b, donde los fotorreceptores han degenerado y la morfologí­a de estas células está alterada. La figura 2c y 2d los contactos sinápticos entre los fotorreceptores y células bipolares, normales en la zona del transplante 2c e inexistentes en la zona alejada del transplante. Estos resultados indican que las células transplantadas producen un retardo en la degeneración de la retina en estos animales.

Figura 2: efecto del transplante de células del EPR en ratas.

Sin embargo, siguen existiendo numerosos aspectos de estos transplantes que precisan de un estudio más detallado, como son el comportamiento celular a nivel del espacio subretiniano y la integración efectiva de las células implantadas a la hora de mantener o restaurar la función visual, todo ello en ausencia de una reacción inflamatoria por parte del sujeto receptor. Sigue existiendo una preocupación clara de que, aun siendo el espacio subretiniano un lugar inmunologicamente privilegiado, puede con el transcurso del tiempo aparecer un rechazo a las células inyectadas.

Asimismo, es preciso evaluar la supervivencia de las neuronas en la retina interna, así­ como la conectividad sináptica en las dos capas plexiformes de la retina.

Se cree que el limitado éxito funcional observado en los pacientes que han sido sometidos a este tipo de terapias puede ser debido a dos causas: el fallo en la formación de contactos sinápticos entre las células donantes y la retina del receptor y la severidad de la enfermedad en los casos en que se ha utilizado el tratamiento.

En el momento actual, la mayorí­a de los grupos que realizan investigación en este campo están convencidos de que es necesario profundizar en el conocimiento de investigación básica para comprender los mecanismos de formación de sinapsis entre neuronas retinianas y realizar trasplantes experimentales en animales de experimentación con el objeto de promover la formación de contactos sinápticos. Varios de estos aspectos pueden conocerse gracias al gran avance de las técnicas de valoración funcional, como los electrorretinigramas, los test optoquinéticos o de comportamiento, los registros celulares o a nivel del colí­culo superior o corteza visual. Es necesario, así­, profundizar en estos estudios previamente al posible inicio de ensayos clí­nicos.

Las células de Schwann han demostrado su eficacia reparativa en lesiones del sistema nervioso central. Así­, el uso de células de Schwann (lí­nea SCTM41) establemente transfectadas para secretar niveles elevados de factores neurotróficos (como son el GDNF o el BDNF) ha permitido promover supervivencia neuronal en el mesencéfalo a nivel de la ”˜substantia nigra”™ (Wilby y cols., 1999), así­ como mantener la anatomí­a y función de la retina en ratas RCS (Lawrence y cols., 2004).

En estos estudios se ha observado una disminución en la degeneración de la retina, especialmente de la capa de los fotorreceptores. Sin embargo, la utilización de cultivos primarios de células de Schwann aisladas a partir de nervios periféricos autólogos también nos ha permitido obtener resultados positivos en este sentido. Esta estrategia se basa en la capacidad intrí­nseca de células de Schwann para producir factores neurotróficos, como CNTF, BDNF y GDNF, así­ como FGF2, que se sabe son capaces de promover la supervivencia de fotorreceptores. Los resultados que hemos obtenido de estos estudios son muy similares a los descritos en la Figuras 1 y 2.

Por último hay que considerar otra alternativa terapéutica como es la inyección de células madre pluripotenciales, con capacidad tanto de ayudar a la permanencia celular como de reemplazar fotorreceptores perdidos. Durante los últimos años cada vez son más numerosos los laboratorios que investigan la utilización de células madre en la terapia de sustitución celular.

En el Congreso anual de la Asociación para la Investigación en Visión y Oftalmologí­a (ARVO) que se celebra en Florida en Mayo del 2006 se han presentado numerosos trabajos donde se han utilizado células madre embrionarias humanas ES, células procedentes del cordón umbilical, o células madre procedentes de la médula ósea que inyectadas en el espacio subretiniana o en el ví­treo han mostrado capacidad para diferenciarse en neuronas e integrarse en los circuitos retinianos. Su modificación genética previa puede hacer que expresen caracterí­sticas de determinados tipos celulares como EPR.

La ventaja de este tipo de terapia estriba en la capacidad de las células madre en transformarse en distintas células especificas de la retina y al poseer caracterí­sticas de células inmaduras son capaces de establecer nuevos contactos sinápticos con los circuitos retinianos que todaví­a persisten. Estos resultados, abren grandes esperanzas en el tratamiento de patologí­as retinianas, aunque sigue siendo necesario un incremento de la investigación básica con el fin de conocer los mecanismos involucrados en la diferenciación, integración y funcionalidad de las células trasplantadas.

Agradecimientos

Estos trabajos han sido subvencionados por FUNDALUCE, (II Premio Bidons Egara de Investigación), ONCE, MEC (BFI2003-01404), FIS (PI042399) y NIH (EY14038),

Nicolás Cuenca Navarro
Departamento de Biotecnologí­a

Univeridad de Alicante

Isabel Pinilla Lozano
Servicio de Oftalmologí­a
Hospital Miguel Servet, Zaragoza.

BIBLIOGRAFIA

  1. Cuenca N, Pinilla I, Sauvé Y, Wang S, Lu B, Lund RD. Regressive and reactive changes in the connectivity patterns of rod and cone pathways of P23H transgenic rat retina. Neuroscience 2004;127:301-317.
  2. Cuenca N, Pinilla I, Sauvé Y, Lund RD. Changes in synaptic connectivity following progressive photoreceptor degeneration in RCS rats. Eur J Neurosci 2005;22:1057-1072. 3. McLoon SC, Lund RD. Specific projections of retina transplanted to rat brain. Exp Brain Res 1980; 40: 273-282.
  3. Gouras P, Du J, Kjeldbye H, Yamamoto S, Zack DJ. Long-term photoreceptor transplants in dystrophic and normal mouse retina. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1994;35:3145-53.
  4. Lawrence JM, Keegan DJ, Muir EM, Coffey PJ, Rogers JH, Wilby MJ, Fawcett JW, Lund RD.Transplantation of Schwann cell line clones secreting GDNF or BDNF into the retinas of dystrophic Royal College of Surgeons rats. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2004 ;45:267-74.
  5. Lund RD, Adamson P, Sauvé Y, et al. Subretinal transplantation of genetically modified human cell lines attenuates loss of visual function in dystrophic rats. Proc Natl Acad Sci USA 2001;98:9942-9947.
  6. McLoon SC, Lund RD. Specific projections of retina transplanted to rat brain. Exp Brain Res. 1980;40(3):273-82
  7. Sauvé Y, Pinilla I, Lund RD. Partial preservation of rod and cone ERG function following subretinal injection of ARPE-19 cells in RCS rats. Vis Res 2006; 46:1459-1472.
  8. Wilby MJ, Sinclair SR, Muir EM, Zietlow R, Adcock KH, Horellou P, Rogers JH, Dunnett SB, Fawcett JW. A glial cell line-derived neurotrophic factor-secreting clone of the Schwann cell line SCTM41 enhances survival and fiber outgrowth from embryonic nigral neurons grafted to the striatum and to the lesioned substantia nigra. J Neurosci. 1999;19:2301-12.

5 Comentarios sobre “Terapia de la retinosis pigmentaria mediante transplantes celulares.”

  1. FABIANA CHAVEXZ dice:

    mi nombre es Fabiana .tengo 39 años de edad ,y sufro de la enfermedad de stargardt .En primer lugar quisiera agradecer a los investigadores por los avancesobtenidos y a la fundacion por difundir las buenas nuevas …tamvien quisiera expresar mi indignacion por los especialistas de mi pais ,Argentina ,que no me ofrecen ninguna alternativa para mi problema ….tengo una hermana gemela con la misma enfermedad ,y estamos ambas seguras de confiar en el exito de las investigaciones sin bajar los brazos …gracias y suerte …

  2. Marcelo Peralta C. dice:

    Saludos de México:
    Mi pregunta es el tiempo (en caso de que se tenga exito en las investigaciones sobre trasplante de retina)que se requerirá para que sea factible transplantes en seres humanos. Y saber si esto es factible para el problema de retinopatí­a de prematuro. Tenemos una bebe que nació con secuelas de retinopatia y desgraciadamente perdió totalmente la vista. Nuestra esperanza es que la ciencia avance lo necesario y aparezcan opciones para que nuestra niña pudiera ver la luz. Gracias

  3. Evaluz espinosa dice:

    Muchas felicidades, por los trabajos que estan realizando, el esposo de mi hermana, sufre de retina pigmentosa tiene 34 años a cada dí­a pierde mas su vista,tambien el tiene una hermana con el mismo problema,esto es hereditario, el problema se puede heredar a sus hijos? que chequeos se deben realizar ? o que cuidados se deben tomar?
    La investigación en terapia celular me parece increible y creo sera la mejor. Saludos y Adelante.
    Desde México.

  4. patricia cordoba dice:

    quisiera pedir informacion sobre los lugares en argentina que estan trabajando con celulas madres.tengo mi nieto leonel de casi cuatro años que nacio a las 26 semanas de gestacion y hoy tiene retinopatia del prematuro en el cuarto estadio [b]los doctores que hasta ahora lo,vieron dicen que aun no hay solucion yo no me conformo con eso desde ya agradezco toda infortmacion que me puedan brindar dios los bendiga

  5. matias dice:

    amigo mandame mail a la casilla matysk8@hotmail.com el dia lunes 18 de agosto nos vamos a reunir serca del ovelisco capital federal muchas personas con retinosis si sos de argentina por favor avisa

Deja tu comentario