Experimental model of obtaining tissue adipose, mesenchymal stem cells isolation and distribution in surgery flaps in rats

PURPOSE: To investigate the experimental model for obtaining adipose tissue, isolation, characterization of mesenchymal stem cells and evaluation of their distribution in the tram flap in rats. METHODS: Five rats of Wistar were randomly assigned to two groups. In group I, three animals underwent removal of adipose tissue in the groin procedure to establish the experimental model and obtain a cell lineage. The animals of group II (n = 2) underwent surgical flap procedure, and satisfaction injection of mesenchymal stem cells pretreated with marker fluorescente. RESULTS: obtaining adipose tissue of the inguinal region of the rat proved to be possible. The isolated cells were characterized as mesenchymal stem cells and fluorescence microscopy showed the presence of multiple cells arranged around blood vessels and capillaries. CONCLUSION: It was possible to establish an experimental model for obtaining adipose tissue for isolation of mesenchymal stem cells and their distribution in the TRAM flap in rats. .

Isquemia de membros inferiores: perspectiva atual da terapia celular e terapia gênica / Lower limb ischemia: current outlook for cell therapy and gene therapy

O estágio dos sintomas do paciente com doença isquêmica de membros inferiores determina o tipo detratamento. Apesar das terapias já conhecidas um grupo desses pacientes não é candidato ao tratamento cirúrgicoou continua com dor mesmo após o tratamento, o que afeta a sua qualidade de vida. O entendimento dosmecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento vascular possibilita respeitar e compreender os benefíciose limites das terapias moleculares para o tratamento das doenças isquêmicas de membros inferiores. Neste artigodescreve-se a perspectiva atual da terapia celular e da terapia gênica no tratamento da isquemia crítica demembros inferiores.

Comparação do efeito antiangiogênico do ranibizumab e do bevacizumab in vitro / Comparison of anti-angiogenic effect in vitro between ranibizumab and bevacizumab

Objetivo: Comparar o efeito anti-angiogênico in vitro do Bevacizumab e do Rani bizumab. Métodos: Células endotelias venosas de cordão umbilical (ECV304), cultivadas em meio F12 com adição de 10 por cento de soro fetal bovino, foram plaqueadas e tratadas com concentrações clinicamente relevantes de Bevacizumab e Ranibizumab. As drogas foram administradas logo após risco realizado no meio da cultura (metodologia de scratch). Medidas lineares do espaço livre de proliferação celular foram realizadas 24, 48 e 72 horas após o momento da realização do risco. Todos os experimentos foram realizados em triplicata e a análise estatística foi feita pelo teste T-student. Resultados: O efeito inibitório foi observado em ambas as drogas, apenas nas concentrações 0,5 e 0,7 mg/ml. Na concentração 0,7 mg/ml, o Ranibizumab demonstrou efeito inibitório maior do que o Bevacizumab. Na mesma concentração, o Ranibizumab foi três vezes mais potente que o Bevacizumab. O efeito inibitório foi observado apenas nas primeiras 24 horas para ambas as drogas. Conclusão: O Ranibizumab demonstrou efeito maior quando comparado com o Bevacizumab, porém tal efeito está mais relacionado à diferença na razão molar das drogas do que relacionada com uma diferença real no efeito anti-proliferativo.

Purpose: To evaluate the comparative in-vitro antiangiogenic effect of Bevacizumab and Ranibizumab. Methods: Endothelial venous umbilical cells culture (ECV304) cultivated in F12 media with addition of 10 percent Fetal Bovine Serum, were plaqued and treated with clinically relevant concentrations of Bevacizumab and Ranibizumab just after the scratch done in the middle of the culture (scratch methodology). Measurements of the linear size of the area free of cell proliferation were done 24, 48 and 72 hours after the scratch day point. All the experiments were done in triplicate and statistical analysis were done with T-student test. Results: Inhibitory effect was observed just at the concentrations of 0.5 and 0.7 mg/ml in both drugs. At 0.7 mg/ml, Ranibizumab demonstrated a more potent proliferative inhibitory effect than Bevacizumab. At the same concentration, Ranibizumab was three times more potent than Ranibizumab. Inhibitory effect was observed just in the first 24 hours for both drugs. Conclusion: Ranibizumab demonstrates an increased effect when compared to Bevacizumab and this is related more to the different molar rate of each drug than related to a real better proliferative inhibitory effect.

Terapia gênica para osteoporose / Gene therapy for osteoporosis

A osteoporose é considerada um dos problemas de saúde mais comuns e sérios da população idosa mundial. É uma doença crônica e progressiva, caracterizada pela diminuição da massa óssea e deterioração da microarquitetura do tecido ósseo. A terapia gênica representa uma nova abordagem para o tratamento da osteoporose e tem como princípio devolver a função comprometida pelo metabolismo. Esta revisão visa focar os trabalhos relevantes desenvolvidos nos últimos anos, disponibilizados nas bases de dados médicas, e que utilizaram a terapia gênica para o tratamento da osteoporose em modelos animais, bem como, as perspectivas futuras desta terapia. A maioria dos estudos utiliza os genes BMPs, PTH e OPG na tentativa de restabelecer a massa óssea. Apesar da carência de novas moléculas, todos os genes empregados nos estudos se mostraram eficientes no tratamento da doença. Os benefícios que a terapia gênica proporcionará aos pacientes no futuro devem contribuir substancialmente para o aumento na qualidade de vida dos idosos. Em breve, protocolos clínicos envolvendo humanos irão beneficiar os indivíduos com osteoporose.

Osteoporosis is considered one of the most common and serious problems affecting the elderly population worldwide. It is a chronic and progressive disease, characterized by decreased bone mass and degeneration of the microarchitecture of the bone tissue. Gene therapy represents a new approach in osteoporosis treatment, and its main function is to restore the compromised function in the metabolism. This review aims to elucidate the main studies on gene therapy in recent years, in the medical databases, that use gene therapy for the treatment of osteoporosis in animal models, as well as the future prospects of this therapy. The majority of the studies use the BMP, PTH and OPG genes, in an attempt to reestablish bone mass. Despite the lack of new molecules, all genes employed in these studies have proven to be efficient in the treatment of the disease. The benefits that gene therapy will provide for patients in the future should contribute substantially to increasing the quality of life for the elderly. Soon, clinical trials involving humans will benefit individuals with osteoporosis.

Terapia gênica com VEGF para angiogênese na angina refratária: ensaio clínico fase I/II / VEGF gene therapy for angiogenesis in refractory angina: phase I/II clinical trial

OBJETIVO: Avaliar a segurança, viabilidade e efeitos iniciais, clínicos e sobre a perfusão miocárdica, da administração intramiocárdica, transtorácica, de VEGF 165 plasmidial em pacientes com doença arterial coronariana avançada e angina refratária, não passíveis de revascularização percutânea e cirúrgica. MÉTODOS: Ensaio clínico fase I/II. Treze pacientes cardiopatas isquêmicos com angina refratária apesar de tratamento medicamentoso máximo por no mínimo seis meses, não passíveis de revascularização cirúrgica ou por cateter foram submetidos a injeções intramiocárdicas de 2000µg VEGF 165 plasmidial. Os pacientes foram avaliados por cintilografia miocárdica, teste ergométrico, questionário de qualidade de vida (Minnesota) e determinação das classes de insuficiência cardíaca (NYHA) e angina (CCS). RESULTADOS: Não houve óbitos ou reintervenções. Durante o período de tratamento medicamentoso máximo, não se observou diferenças em cintilografias miocárdicas, testes ergométricos e questionários de qualidade de vida, ainda, houve tendência a piora das classes NYHA (P=0,05) e CCS (P=0,05). Três meses após intervenção, observou-se melhora dos escores cintilográficos SSS (18,38±7,51 vs. 15,31±7,29, P=0,003) e SRS (11,92±7,49 vs. 8,53±6,68, P=0,002), porém não na proporção da extensão da área de miocárdio isquêmico (23,38±13,12 por cento vs. 20,08±13,88 por cento, P=0,1). Houve tendência a melhora dos METs nas ergometrias (7,66±4,47 vs. 10,29±4,36, P=0,08), melhora do escore de qualidade de vida (48,23±18,35 vs. 30,15±20,13; P=0,02) e das classes NYHA (3,15±0,38 vs. 1,77±0,83, P=0,001) e CCS (3,08±0,64 vs. 1,77±0,83, P=0,001), no mesmo período. CONCLUSÕES: A terapia demonstrou-se segura e viável nesta série de pacientes. Os resultados iniciais tendem a demonstrar melhora na gravidade da angina e redução da intensidade da isquemia miocárdica.

OBJECTIVE: Safety, feasibility and early myocardial angiogenic effects evaluation of transthoracic intramyocardial phVEGF165 administration for refractory angina in no option patients. METHODS: Cohort study, in which 13 patients with refractory angina under optimized clinical treatment where included, after cineangiograms had been evaluated and found unfeasible by surgeon and interventional cardiologist. Intramyocardial injections of 5mL solution containing plasmidial VEGF165 where done over the ischemic area of myocardium identified by previous SPECT/Sestamibi scan. Evaluations included a SPECT scan, stress test, Minnesotta QOL questionnaire and NYHA functional class and CCS angina class determinations. RESULTS: There were no deaths or new interventions during the study period. There were no significant variations in SPECT scans, QOL scores and stress tests results during medical treatment in the included patients. After the 3rd post operative month, there was improvement in SPECT segmental scores, SSS (18.38±7.51 vs. 15.31±7.29, P=0.003) and SRS (11.92±7.49 vs. 8.53±6.68, P=0.002). The ischemic area extension, however, had non-significant variation (23.38±13.12 percent vs. 20.08±13.88 percent, P=0.1). Stress tests METs varied from 7.66±4.47 pre to 10.29±4.36 METs post-op (P=0.08). QOL score improved from 48.23±18.35 pre to 30.15±20.13 post-op points (P=0.02). NYHA class was 3.15±0.38 pre vs. 1.77±0.83 post-op (P=0.001) and angina CCS class, 3.08±0.64 vs. 1.77±0.83 (P=0.001). CONCLUSIONS: Intramyocardial VEGF165 therapy for refractory angina, in this small trial of no option patients, resulted feasible and safe. Early clinical and scintilographic data showed improvements in symptoms and myocardial perfusion, with regression of ischemia severity in treated areas.

Células-tronco mesenquinais: células ideais para a regeneração cardíaca? / Mesenchymal stem cell: are they appropriate for cardiac regeneration?

As células-tronco mesenquinais representam uma rara subpopulação das células-tronco da medula óssea (<0,01 por cento das células mononucleares da medula óssea) com capacidade de expansão mitótica in vitro. Em decorrência da facilidade em se dividir e proliferar, concluiu-se que as células-tronco mesenquinais seriam as células responsáveis pela manutenção e renovação dos tecidos mesenquinais adultos, incluindo o músculo cardíaco. Esse tipo celular apresenta como uma de suas virtudes considerável atividade imunosupressora. evitando assim efeitos adversos relacionados a rejeição entre o material infundido e o hospedeiro. As células-tronco mesenquinais vêm sendo cada vez mais estudadas, tanto em ensaios pré-clínicos como clínicos. Acreditamos que, superados alguns desafios em seu isolamento, preparo e modo de infusão, essas células poderão, em futuro próximo, representar o tipo celular ideal para a regeneração cardíaca.

Mesenchymal stem cells represent a rare subpopulation of bone marrow stem cells (< 0.01% of mononuclear cells originated from bone marrow) with capacity for in vitro mitotic expansion. Because they split and proliferate easily, mesenchymal stem cells are believed to be responsible for the maintenance and renovation of adult mesenchymal tissues, including the cardiac muscle. One of the virtues of this type of cell is their immunosuppressive activity, avoiding therefore the adverse events related to graft rejection by the host (graft versus host disease). Mesenchymal stem cells have been extensively studied, both in pre-clinical and clinical trials. We believe that once some challenges regarding their isolation, preparation and mode of delivery are overcome, these cells may, in the near future, represent the ideal cell type for cardiac regeneration.

Terapia gênica em distrofias hereditárias de retina / Gene therapy for inherited retinal dystrophies

As distrofias hereditárias de retina abrangem um amplo número de doenças caracterizadas por lenta e progressiva degeneração da retina. São o resultado de mutações em genes expressos em fotorreceptores e no epitélio pigmentado da retina. A herança pode ser autossômica dominante, autossômica recessiva, ligada ao X recessiva, digênica ou herança mitocondrial. Atualmente não há tratamento para essas doenças e os pacientes convivem com a perda progressiva da visão. O aconselhamento genético e o suporte para reabilitação têm indicação nestes casos. Pesquisas envolvendo a base molecular e genética dessas doenças está continuamente em expansão e ampliam as perspectivas para novas formas de tratamento. Dessa forma, a terapia gênica, que consiste na inserção de material genético exógeno em células de um indivíduo com finalidade terapêutica, tem sido a principal forma de tratamento para as distrofias hereditárias de retina. O olho é um órgão peculiar para a terapia gênica, pois é anatomicamente dividido em compartimentos, imunologicamente privilegiado e com meios transparentes. A maioria das doenças oculares tem defeitos em genes conhecidos. Além disso, há modelo animal bem caracterizado para algumas condições. Propostas para pesquisa clínica em terapia gênica nas degenerações retinianas hereditárias com defeito no gene RPE65, recentemente tiveram aprovação ética e os resultados preliminares obtidos trouxeram grandes expectativas na melhora da qualidade de vida dos pacientes.

The inherited retinal dystrophies comprise a large number of disorders characterized by a slow and progressive retinal degeneration. They are the result of mutations in genes that express in either the photoreceptor cells or the retinal pigment epithelium. The mode of inheritance can be autosomal dominant, autosomal recessive, X linked recessive, digenic or mitochondrial DNA inherited. At the moment, there is no treatment for these conditions and the patients can expect a progressive loss of vision. Accurate genetic counseling and support for rehabilitation are indicated. Research into the molecular and genetic basis of disease is continually expanding and improving the prospects for rational treatments. In this way, gene therapy, defined as the introduction of exogenous genetic material into human cells for therapeutic purposes, may ultimately offer the greatest treatment for the inherited retinal dystrophies. The eye is an attractive target for gene therapy because of its accessibility, immune privilege and translucent media. A number of retinal diseases affecting the eye have known gene defects. Besides, there is a well characterized animal model for many of these conditions. Proposals for clinical trials of gene therapy for inherited retinal degenerations owing to defects in the gene RPE65, have recently received ethical approval and the obtained preliminary results brought large prospects in the improvement on patient's quality of life.

A potencialidade dos lentivetores na terapia gênica / The potentiality of lentivectors in gene therapy

Os lentivírus, bem como os oncovírus e os spumavírus, pertencem à família Retroviridae. Essa família possui genoma composto por duas fitas simples de RNA e enzima transcriptase reversa. Os vírus de imunodeficiência humana (HIV), felina (FIV) e simiana (SIV) são os representantes mais bem conhecidos dos lentivírus, devido aos seus efeitos patológicos. O genoma dos lentivírus apresenta uma organização mais complexa do que dos oncovírus e muitos dos seus processos moleculares já estão descritos OU já são conhecidos. Além disso, são capazes de infectar inclusive células quiescentes, características essa que se opõe ao tropismo dos oncovírus. Essas propriedades levaram ao desenvolvimento de vetores lentivirais para terapia gênica e a perspectiva do emprego terapêutico dos mesmos na clínica – por exemplo, para síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA). Uma série de modificações de engenharia genética no lentivetor baseado em HIV levou ao desenvolvimento do primeiro protocolo clínico de terapia gênica lentiviral contra a SIDA, nos EUA. Atualmente, existem vários protocolos clínicos com lentivetores em andamento, seguindo a tendência de empregá-los também em outras doenças.(AU)

Lentivirus, oncovirus and spumavirus belong to the Retroviridae family. The genome of this family is composed of two single strands of RNA and reverse transcriptase enzyme. The human, feline and simian immunodeficiency virus (HIV, FIV, SIV) are well known lentivirus in our society due to their pathological effects. The Lentiviral genome is more complex than the oncovira and much of its molecular mechanisms are already known. In addition, they are able to infect also quiescent cells, in opposition to oncovirus tropism. These properties lead to the development of gene therapy lentiviral vectors and to their possible therapeutic use at clinical level – acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), for example. After intense genetic engineering, a HIV based lentivector was first used in a clinical trial in a gene therapy protocol for AIDS, in USA. Currently, there are several clinical trials in progress using lenviral vectors, following the tendency of evaluating their potential to treat many other diseases.(AU)