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Trabajo de Fin de Grado en Farmacia. 2015/2016 Autores: Maroto García, Julia; Pérez Ropero, Guillermo E. INTRODUCCIÓN CONCLUSIÓN Las enfermedades crónicas hepáNcas suponen un problema sanitario global, causando una elevada morbilidad y mortalidad. Las iPSC son una alternaNva a las terapias tradicionales, con potencial para el tratamiento de estas patologías. Sin embargo, debemos ser prudentes con estas nuevas terapias debido a que aún se encuentran en un estado de invesNgación inicial. En definiNva, consideramos necesario apostar de manera decidida por la invesNgación y el desarrollo de las nuevas terapias celulares que pueden puedan reducir el importante impacto de las patologías crónicas hepáNcas. BIBLIOGRAFÍA Nagamoto Y, Takayama K, Ohashi K, Okamoto R, Sakurai F, Tachibana M et al.TransplantaNon of a human iPSC-derived hepatocyte sheet increases survival in mice with acute liver failure. J Hepatol. 2016;64(5):1068-75 Hansel MC, Davila JC, Vosough M, Gramignoli R, Skvorak KJ, Dorko K et al. The Use of Induced Pluripotent Stem Cells for the Study and Treatment of Liver Diseases.Curr ProtocToxicol. 2016; 67:14-27 El papel de las MSC frente a un carcinoma radica en su capacidad para migrar, debido a la presencia de receptores de citoquinas y TLR en la superficie de las MSC. Se ha observado que son capaces tanto de suprimir como de promover la proliferación tumoral, según la expresión de ciertos receptores o el modo de administración. Esto dificulta su aplicación clínica a corto plazo, ya que es necesario conocer con profundidad los mecanismos implicados. PROLIFERACIÓN TUMORAL (TLR-3 o coinyección con cel.. tumorales) FAVORECE VASCULATURA TUMORAL REMODELACIÓN DE LA MATRIZ EXTRACELULAR SUPRESIÓN TUMORAL (TLR-4 o inyección sobre tumores establecidos) REGULACIÓN DE Wnt REGULACIÓN DE Nf-kβ MICROVESÍCULA S INH. CICLO CELULAR GENERACIÓN DE HÍGADOS BIOARTIFICIALES Y ÓRGANOS IN VITRO EFECTOS SOBRE LA PROLIFERACIÓN TUMORAL En relación al papel de las células madre sobre el carcinoma hepáNco se ha estudiado principalmente a las células madre mesenquimales (MSC). HÍGADOS IN VITRO Órgano producto de la siembra de diferentes Npos celulares sobre una matriz extracelular previamente decelularizada. Las iPSC suponen una gran ventaja al poder derivarse de ellas los diferentes Npos celulares que componen el hígado. Debido a las dificultades de estandarización de la acNvidad bioquímica y del ensamblaje celular, aún no se encuentran en uso clínico. HÍGADO BIOARTIFICIAL DisposiNvo extracorpóreo dirigido a susNtuir parcialmente el metabolismo hepáNco. Compuesto por hepatocitos, pudiendo derivarse de iPSC. No son eficaces en grados altos de insuficiencia hepáNca. Reprogramación celular del fibroblasto hacia iPSC mediante el uso de factores de transcripción. Diferenciación de iPSC a hepatocitos en 4 estadios: inducción al endodermo (AcNvina-A, FGF), especificación hepáNca, expansión hepatoblásNca (HGF, DMSO) y maduración hepáNca (dexametasona). Detección de marcadores de diferenciación: albumina (ALB), α-fetoproteína (AFP) y α-1-anNtripsina (AAT). Actualmente se ha desarrollado la implantación de hepatocitos en lámina en el hígado, mostrando mejores resultados que su trasplante por vía intraesplénica. En roedores con cirrosis, el trasplante de hepatocitos derivados de hiPSC promueve la regeneración hepáNca, viéndose potenciada esta capacidad regeneradora si se aplican junto a MSC. Algunas limitaciones de su uso en medicina regeneraNva son el bajo rendimiento del proceso de reprogramación y la posibilidad de desdiferenciación. GENERACIÓN DE HEPATOCITOS A PARTIR DE iPSC INTRODUCCIÓN A día de hoy la única solución efecNva en estados avanzados de enfermedades hepáNcas es el trasplante. Este tratamiento conlleva una elevada morbilidad y un enorme coste económico. Esto ha llevado a la invesNgación y al desarrollo de terapias alternaNvas al trasplante. Muchas de las nuevas terapias están basadas en el empleo de células madre, resaltando el papel que desempeñan las células madre pluripotenciales (iPSC). Algunas de los campos en los que se invesNga el uso de células madre son: v Generación de hepatocitos a parNr de iPSC v Trasplante de iPSC en daño hepáNco. v Generación de hígados bioarNficiales y órganos in vitro v Efectos sobre la proliferación de los tumores hepáNcos TRASPLANTE DE HEPATOCITOS DERIVADOS DE iPSC

GENERACIÓN DE HEPATOCITOS A PARTIR DE iPSC TRASPLANTE …147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Poster/JULIA MAROTO GARCIA.pdf · 2016-06-15 · • Nagamoto Y, Takayama K, Ohashi K, Okamoto

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Page 1: GENERACIÓN DE HEPATOCITOS A PARTIR DE iPSC TRASPLANTE …147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Poster/JULIA MAROTO GARCIA.pdf · 2016-06-15 · • Nagamoto Y, Takayama K, Ohashi K, Okamoto

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TrabajodeFindeGradoenFarmacia.2015/2016Autores:MarotoGarcía,Julia;PérezRopero,GuillermoE.

INTRODUCCIÓN

CONCLUSIÓN•  LasenfermedadescrónicashepáNcassuponenunproblemasanitarioglobal,causandounaelevadamorbilidadymortalidad.•  Las iPSC son una alternaNva a las terapias tradicionales, con potencial para el tratamiento de estas patologías. Sin embargo, debemos serprudentesconestasnuevasterapiasdebidoaqueaúnseencuentranenunestadodeinvesNgacióninicial.•  EndefiniNva,consideramosnecesarioapostardemaneradecididaporlainvesNgaciónyeldesarrollodelasnuevasterapiascelularesquepuedenpuedanreducirelimportanteimpactodelaspatologíascrónicashepáNcas.

BIBLIOGRAFÍA• NagamotoY,TakayamaK,OhashiK,OkamotoR,SakuraiF,TachibanaMetal.TransplantaNonofahumaniPSC-derivedhepatocytesheetincreasessurvivalinmicewithacuteliverfailure.JHepatol.2016;64(5):1068-75• HanselMC,DavilaJC,VosoughM,GramignoliR,SkvorakKJ,DorkoKetal.TheUseofInducedPluripotentStemCellsfortheStudyandTreatmentofLiverDiseases.CurrProtocToxicol.2016;67:14-27

•  ElpapeldelasMSCfrenteauncarcinomaradicaensucapacidadparamigrar,debidoalapresenciadereceptoresdecitoquinasyTLRenlasuperficiede lasMSC.Sehaobservadoquesoncapacestantodesuprimircomodepromoverlaproliferacióntumoral,segúnlaexpresióndeciertosreceptoresoelmododeadministración.•  Esto dificulta su aplicación clínica a corto plazo, ya que es necesarioconocerconprofundidadlosmecanismosimplicados.

PROLIFERACIÓNTUMORAL

(TLR-3ocoinyecciónconcel..tumorales)

FAVORECEVASCULATURATUMORAL

REMODELACIÓNDELAMATRIZ

EXTRACELULAR

SUPRESIÓNTUMORAL(TLR-4oinyecciónsobretumoresestablecidos)

REGULACIÓNDEWnt

REGULACIÓNDENf-kβ

MICROVESÍCULASINH.CICLOCELULAR

GENERACIÓNDEHÍGADOSBIOARTIFICIALESYÓRGANOS

INVITRO

EFECTOSSOBRELAPROLIFERACIÓNTUMORAL

•  Enrelaciónalpapelde lascélulasmadresobreelcarcinomahepáNcosehaestudiadoprincipalmente a las células madremesenquimales(MSC).

HÍGADOSINVITRO•  ÓrganoproductodelasiembradediferentesNposcelularessobreunamatrizextracelularpreviamentedecelularizada.•  LasiPSCsuponenunagranventajaalpoderderivarsedeellaslosdiferentesNposcelularesquecomponenelhígado.•  DebidoalasdificultadesdeestandarizacióndelaacNvidadbioquímicaydelensamblajecelular,aúnnoseencuentranenusoclínico.

HÍGADOBIOARTIFICIAL•  DisposiNvoextracorpóreodirigidoasusNtuirparcialmenteelmetabolismohepáNco.•  Compuestoporhepatocitos,pudiendoderivarsedeiPSC.•  NosoneficacesengradosaltosdeinsuficienciahepáNca.

•  Reprogramación celular del fibroblastohacia iPSC mediante el uso de factores detranscripción.•  Diferenciación de iPSC a hepatocitos en 4estadios: inducciónalendodermo (AcNvina-A,FGF), especificación hepáNca, expansiónhepatoblásNca (HGF, DMSO) y maduraciónhepáNca(dexametasona).•  D e t e c c i ó n d e m a r c a d o r e s d ediferenciación:albumina(ALB),α-fetoproteína(AFP)yα-1-anNtripsina(AAT).

•  Actualmente se ha desarrollado laimplantación de hepatocitos en lámina en elhígado, mostrando mejores resultados que sutrasplanteporvíaintraesplénica.•  En roedores con cirrosis, el trasplante dehepatocitos derivados de hiPSC promueve laregeneración hepáNca, viéndose potenciadaestacapacidadregeneradorasiseaplicanjuntoaMSC.•  Algunas limitacionesde suusoenmedicinaregeneraNva son el bajo rendimiento delproceso de reprogramación y la posibilidad dedesdiferenciación.

GENERACIÓNDEHEPATOCITOSAPARTIRDEiPSC

INTRODUCCIÓN

• Adíadehoy laúnicasoluciónefecNvaenestadosavanzadosdeenfermedadeshepáNcases el trasplante. Este tratamientoconlleva una elevada morbilidad y un enorme costeeconómico.• Esto ha llevado a la invesNgación y al desarrollo de terapiasalternaNvasaltrasplante.Muchasdelasnuevasterapiasestánbasadas en el empleo de células madre, resaltando el papelque desempeñan las células madre pluripotenciales (iPSC).AlgunasdeloscamposenlosqueseinvesNgaelusodecélulasmadreson:v  GeneracióndehepatocitosaparNrdeiPSCv  TrasplantedeiPSCendañohepáNco.v  GeneracióndehígadosbioarNficialesyórganosinvitrov  EfectossobrelaproliferacióndelostumoreshepáNcos

TRASPLANTEDEHEPATOCITOSDERIVADOSDEiPSC