Los científicos del Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys y la Universidad de Salud de Loma Linda han demostrado la promesa de aplicar imágenes de resonancia magnética (IRM) para predecir la eficacia del uso de células madre neurales humanas para tratar una lesión cerebral. Un primer “biomarcador” para medicina regenerativa que podría ayudar a personalizar los tratamientos con células madre para trastornos neurológicos y mejorar la eficacia.
Los investigadores esperan probar los hallazgos en un ensayo clínico que evalúa la terapia con células madre en recién nacidos que experimentan una lesión cerebral durante el nacimiento llamada lesión cerebral perinatal hipóxico-isquémica (HII).
“Para que las terapias con células madre beneficien a los pacientes, debemos ser reflexivos y científicos sobre quién recibe estos tratamientos”. Así lo afirma Evan Y. Snyder, MD, Ph.D., profesor y director del Centro de Células Madre y Medicina Regenerativa en Sanford Burnham Prebys; y el autor del estudio correspondiente.
“Tengo la esperanza de que la resonancia magnética, que ya se usa durante el curso y el cuidado de estos recién nacidos, ayudará a garantizar que los bebés que experimentan HII reciban el mejor y más apropiado tratamiento posible. En el futuro, la resonancia magnética podría ayudar a guiar el uso de células madre para tratar (o en algunos casos no tratar) trastornos cerebrales adicionales como lesiones de la médula espinal. Así como derrames cerebrales”.
Los científicos ahora entienden que, en muchos casos, las células madre neurales humanas son terapéuticas. Porque pueden proteger las células vivas. Esto en contraste con la “re-animación” o el reemplazo de las células nerviosas que ya están muertas. Como resultado, comprender la salud del tejido cerebral antes de un trasplante de células madre es fundamental para el éxito potencial del tratamiento.
Las herramientas que ayudan a predecir la eficacia de la terapia con células madre neurales podrían aumentar el éxito de los ensayos clínicos. Estos están en curso en personas con enfermedad de Parkinson, lesión de la médula espinal y afecciones neurológicas adicionales. Al tiempo que evitan dar falsa esperanza a personas que no responderán ante el tratamiento.
“Sabemos que las terapias con células madre prometen extraordinariamente. Pero, al igual que otros medicamentos, también deben administrarse en el momento adecuado y a los pacientes adecuados”. Así dice Steve Lin, Ph.D., oficial científico principal del Instituto de California para Medicina Regenerativa, que financió parcialmente la investigación.
“Este estudio sugiere que una técnica fácilmente disponible. Se llama MRI. Y ya se usa en muchas lesiones cerebrales para determinar el alcance del daño neurológico. Puede ser una herramienta útil para determinar quién se beneficiará o no con el tratamiento del tallo neural”.
Snyder, un neonatólogo y neurólogo pediátrico, ha imaginado durante mucho tiempo el uso de células madre neurales humanas para proteger a los recién nacidos con HII perinatal aguda del daño cerebral. Él y sus colegas descubrieron que la resonancia magnética podría usarse como una base objetiva, cuantificable y fácilmente disponible para los criterios de inclusión y exclusión para este tratamiento. Mientras participaban en los estudios preclínicos requeridos antes de comenzar los ensayos clínicos en humanos para bebés con HII. Esta lesión de nacimiento afecta a dos o cuatro recién nacidos de cada 1.000 bebés nacidos en los EE. UU. Y es atribuible a una serie de complicaciones. Incluida la compresión del cordón umbilical, la presión sanguínea materna alterada y la infección materna.
“Mi esperanza es que las células madre neurales humanas puedan ayudar a rescatar suficientes células neuronales lesionadas y vulnerables, aunque no muertas”, explica Snyder.
“Esto podría ayudar a evitar que los bebés más gravemente afectados desarrollen parálisis cerebral, epilepsia, discapacidad intelectual u otros trastornos neurológicos que a menudo surgen después de HII si no se tratan”.
En el estudio, los científicos utilizaron resonancia magnética para medir dos áreas que rodean las regiones de lesión cerebral por HII en ratas. La penumbra, una región que consiste en neuronas “aturdidas” levemente lesionadas; y el núcleo, un área que consiste en neuronas muertas.
Descubrieron que las ratas con una penumbra más grande y un núcleo más pequeño que recibieron células madre neurales humanas tuvieron mejores resultados neurológicos. Incluida una mejor memoria, demostrada por la capacidad de nadar hacia una plataforma oculta (prueba de Morris Water Maze). Y una mayor disposición para aventurarse en un área bien iluminada (prueba de campo abierto).
En estas ratas, la penumbra, a la que las células madre neurales se alojaron con avidez, se convirtió en tejido normal (basado en MRI y estándares histológicos). Mientras que el núcleo permaneció sin mejorar y atrajo pocas células. La penumbra que no recibió células se convirtió en parte del núcleo, poblada por neuronas muertas. Lo que indica el beneficio del tratamiento con células madre.
“Este enfoque para la clasificación de lesiones cerebrales es una poderosa herramienta de estratificación de pacientes. Nos permite identificar a los recién nacidos que pueden beneficiarse de esta terapia con células madre. Y proteger a otros de tratamientos innecesarios”, dice Snyder.
“Según nuestros hallazgos, solo los recién nacidos con un gran volumen penumbral en relación con el volumen central deben recibir un trasplante de células madre neurales humanas. Igualmente importante, los recién nacidos con lesiones tan graves que solo está presente un núcleo; o los bebés con un caso tan leve de HII que ni siquiera está presente una penumbra, no deben recibir células madre neurales humanas. Ya que es poco probable que el tratamiento sea impactante”.
Hartman et al. (2020). A Biomarker for Predicting Responsiveness to Stem Cell Therapy Based on Mechanism-of-Action: Evidence from Cerebral Injury. Cell Reports. DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107622
Fuente: Technology Networks
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