Población de Células Estromales
Una población cultivada de células adherentes asociada con el entorno estructural y de señalización de los tejidos.
Biblioteca Científica CELLMEX
Biología de las MSC
Las células estromales mesenquimales (MSC) son poblaciones celulares expandidas en cultivo y adherentes al plástico, estudiadas por su capacidad de diferenciación, actividad secretora, efectos inmunomoduladores y posible papel en la reparación tisular y la medicina regenerativa.
Definición Científica
Las células estromales mesenquimales en la medicina regenerativa
La abreviatura MSC se utiliza comúnmente para referirse a células estromales mesenquimales y, en algunos contextos, a células madre mesenquimales.
El término célula estromal mesenquimal es, en general, científicamente más apropiado para describir poblaciones celulares heterogéneas, adherentes al plástico, expandidas a partir de tejidos como médula ósea, tejido adiposo y tejidos perinatales.
Una verdadera célula madre debe demostrar tanto autorrenovación como la capacidad de generar progenie diferenciada definida. El análisis rutinario de marcadores de superficie y la diferenciación en laboratorio, por sí solos, no demuestran que cada célula dentro de un cultivo de MSC sea individualmente una célula madre multipotente.
Potencial Multipotente
Bajo condiciones de laboratorio definidas, las poblaciones de MSC pueden demostrar diferenciación hacia linajes mesenquimales seleccionados.
Actividad Secretora
Las MSC liberan factores solubles, vesículas extracelulares y otras señales capaces de influir en células y tejidos cercanos.
Fuentes Tisulares
Las poblaciones de MSC pueden aislarse de diversos tejidos
No debe suponerse que las células obtenidas de diferentes tejidos presentan propiedades idénticas de crecimiento, secreción, inmunología o diferenciación.
Médula Ósea
La fuente históricamente mejor caracterizada de MSC expandidas en cultivo y una referencia importante para definir la identidad de las MSC.
Tejido Adiposo
Una fuente comparativamente accesible que contiene poblaciones de progenitores estromales que pueden aislarse y expandirse bajo condiciones definidas.
Tejido del Cordón Umbilical
El tejido perinatal, incluida la gelatina de Wharton, puede proporcionar poblaciones estromales con características proliferativas y secretoras distintas.
Tejidos Placentarios
Diversos compartimentos placentarios pueden contener poblaciones de células estromales, aunque los métodos de aislamiento y caracterización varían.
Tejidos Dentales y Otros Tejidos
También se han estudiado poblaciones estromales procedentes de pulpa dental, sinovio y otros tejidos conectivos.
Fuentes Autólogas y Alogénicas
Las células pueden proceder del propio paciente o de un donante distinto. Cada enfoque conlleva consideraciones diferentes de fabricación, clínicas y regulatorias.
Identificación y Caracterización
Criterios mínimos de laboratorio para MSC expandidas en cultivo
La International Society for Cellular Therapy estableció tres criterios mínimos ampliamente utilizados para describir poblaciones humanas de MSC expandidas en cultivo.
Adherencia al Plástico
Las células deben demostrar adherencia al plástico para cultivo tisular cuando se mantienen bajo condiciones estándar de cultivo.
Inmunofenotipo
La población debe demostrar el patrón esperado de marcadores de superficie positivos y negativos.
- Positivos: CD105, CD73 y CD90
- Negativos o bajos: CD45 y CD34
- Negativos o bajos: CD14 o CD11b
- Negativos o bajos: CD79α o CD19
- Negativo o bajo: HLA-DR
Diferenciación In Vitro
Bajo condiciones de laboratorio definidas, las células deben demostrar diferenciación hacia linajes osteogénico, adipogénico y condrogénico.
Los criterios mínimos no constituyen criterios completos de liberación
Cumplir los criterios básicos de identidad de MSC no establece esterilidad, estabilidad genómica, potencia clínica, consistencia de fabricación ni idoneidad para un tratamiento determinado.
Una preparación de grado clínico requiere evaluaciones adicionales de calidad, seguridad y función específicas del producto.
Actividad Biológica
La actividad de las MSC va más allá de la diferenciación directa
La investigación actual indica que muchos efectos de las MSC están asociados con factores secretados, interacciones célula a célula y modulación del entorno biológico local.
Señalización Paracrina
Las MSC liberan una mezcla compleja de factores solubles y vesículas extracelulares que pueden influir en células cercanas.
- Citocinas
- Quimiocinas
- Factores de crecimiento
- Vesículas extracelulares
- Factores moduladores de la matriz
Inmunomodulación
Las poblaciones de MSC se han estudiado por su capacidad de interactuar con vías inmunitarias innatas y adaptativas.
- Respuestas de células T
- Actividad de células B
- Comportamiento de los macrófagos
- Función de las células dendríticas
- Respuestas de células NK
Señalización de Soporte Tisular
Las señales derivadas de MSC se investigan por sus posibles efectos sobre la vascularización, la supervivencia celular, la remodelación de la matriz extracelular y las respuestas locales de reparación.
Respuesta ante Lesiones
La respuesta funcional de las MSC puede verse influida por señales inflamatorias, condiciones de oxígeno, estrés celular y el entorno tisular circundante.
Potencial de Diferenciación
Las MSC pueden demostrar diferenciación asociada a linajes in vitro; sin embargo, esto no significa que las células administradas sustituyan de manera rutinaria tejidos dañados en los pacientes.
Liberación de Vesículas Extracelulares
Las MSC liberan vesículas extracelulares que contienen proteínas, lípidos y ácidos nucleicos que pueden contribuir a la señalización intercelular.
Expansión en Laboratorio
Del tejido de origen a una preparación celular final
Las condiciones de fabricación pueden influir de manera sustancial en la identidad, viabilidad, función y consistencia de las MSC.
Calificación del Material de Origen
Documentar el donante o la fuente tisular, el proceso de obtención, las condiciones de transporte, la elegibilidad y la trazabilidad.
Aislamiento Celular
Recuperar la población estromal objetivo mediante un método apropiado para el tejido seleccionado.
Cultivo Primario
Establecer cultivos adherentes bajo condiciones definidas de medio, suplementos, temperatura y atmósfera.
Expansión Celular
Expandir las células controlando el número de pase, la confluencia, la duración del cultivo y el crecimiento poblacional.
Cosecha y Procesamiento
Recuperar, lavar, contar y preparar las células, limitando la manipulación innecesaria y la pérdida de viabilidad.
Criopreservación
Cuando corresponda, preservar las células mediante un proceso de congelación controlada y condiciones de almacenamiento calificadas.
Recuperación y Formulación
Descongelar o recuperar la preparación, evaluar la calidad posterior a la descongelación y formular la presentación final requerida.
Revisión de Calidad
Revisar la identidad, viabilidad, seguridad microbiológica, documentación y criterios de aceptación antes de la liberación o del uso en investigación.
Control de Calidad
La calidad de las MSC no puede determinarse únicamente mediante el recuento celular
Las preparaciones clínicas o de investigación requieren una evaluación multidimensional de identidad, seguridad, consistencia y función biológica.
Identidad
Morfología, adherencia, inmunofenotipo y otras características de identidad específicas del producto.
Número de Células y Viabilidad
Recuento celular total, concentración de células viables y recuperación posterior al procesamiento o a la descongelación.
Seguridad Microbiológica
Pruebas relacionadas con esterilidad, evaluación de micoplasma y control de endotoxinas cuando corresponda.
Pureza
Evaluación de poblaciones celulares no deseadas, materiales residuales del proceso y otras impurezas potenciales.
Evaluación Funcional
Ensayos adecuados para su propósito, diseñados para medir una actividad biológica relevante o relacionada con la potencia.
Estabilidad y Consistencia
Evaluación de cambios relacionados con los pases, efectos de la criopreservación, variabilidad entre lotes y limitaciones de almacenamiento.
Investigación Traslacional
Principales áreas de investigación de las MSC
La investigación de las MSC abarca la biología celular, la inmunología, la ingeniería de tejidos, los productos libres de células y la traslación clínica.
Investigación Musculoesquelética
Investigación de mecanismos de soporte tisular relacionados con cartílago, hueso, tendón, ligamento y articulaciones.
Trastornos Mediados por el Sistema Inmunitario
Estudio de las interacciones de las MSC con vías inflamatorias e inmunitarias en contextos de enfermedad cuidadosamente definidos.
Investigación Neurológica
Investigación de mecanismos neuroinflamatorios, tróficos y de señalización celular, en lugar de presumir un reemplazo neuronal directo.
Biología Vascular y de Heridas
Estudio de la señalización paracrina asociada con angiogénesis, supervivencia tisular y reparación de heridas.
Secretoma y Vesículas Extracelulares
Evaluación de los factores solubles y vesiculares liberados por cultivos de MSC.
MSC Dirigidas a Tejidos
Investigación de condiciones controladas de cultivo que influyen en características asociadas a linajes y en la función biológica.
Consideraciones clínicas y científicas
No debe suponerse que las MSC obtenidas de diferentes tejidos, donantes o procesos de fabricación sean equivalentes.
La diferenciación en laboratorio, la actividad secretora o los efectos observados en modelos experimentales no establecen por sí mismos la seguridad ni la eficacia clínica en pacientes.
Muchas aplicaciones propuestas de las MSC continúan siendo objeto de investigación. El uso clínico debe evaluarse de acuerdo con el producto específico, la indicación, la evidencia, los estándares de fabricación, el riesgo para el paciente y los requisitos regulatorios aplicables.
Las intervenciones basadas en MSC no deben presentarse como curas establecidas para enfermedades neurológicas progresivas, autoinmunes, metabólicas, cardiovasculares o musculoesqueléticas sin evidencia clínica apropiada y específica del producto.
El Enfoque CELLMEX
Un programa completo de MSC requiere más que la expansión celular
Fuente Definida
Deben documentarse el origen tisular, la información del donante, la obtención y la trazabilidad.
Fabricación Controlada
Deben definirse los medios de cultivo, límites de pase, condiciones ambientales y etapas de procesamiento.
Caracterización del Producto
La identidad, viabilidad, pureza, seguridad microbiológica y características funcionales deben evaluarse en conjunto.
Traslación Clínica Responsable
La preparación específica debe evaluarse en relación con el diagnóstico, la evidencia, la vía de administración y el paciente individual.
Referencias Científicas Seleccionadas
Terminología y caracterización fundamentales de las MSC
Dominici M, et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells.
Cytotherapy. 2006;8(4):315–317.
Ver publicaciónHorwitz EM, et al. Clarification of the nomenclature for MSC.
Cytotherapy. 2005;7(5):393–395.
Ver publicaciónViswanathan S, et al. Mesenchymal stem versus stromal cells: International Society for Cell & Gene Therapy position statement on MSC nomenclature.
Cytotherapy. 2019;21(10):1019–1024.
Ver publicaciónSensebé L, et al. Clinical-grade production of mesenchymal stem cells.
Bio-Medical Materials and Engineering. 2008;18(Suppl 1):S3–S10.
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