Células madre/estromales mesenquimales. Su potencial terapéutico en medicina / Mesenchymal stem/stromal cells. Their therapeutic potential in medicine

Resumen La terapia celular y la medicina regenerativa son áreas en gran desarrollo en la investigación biomédica. En la mayoría de los tejidos existen mecanismos de auto-reparación llevados a cabo, principalmente, por células madre o progenitoras residentes con capacidad para diferenciarse y reemplazar a las células dañadas o para secretar factores tróficos que induzcan el proceso regenerativo. Dado que estos mecanismos de reparación no siempre son suficientes, se postula que la terapia celular puede contribuir a la regeneración de los tejidos sometidos a injuria. Las células madre/estromales mesenquimales (MSCs, del inglés Mesenchymal Stem/Stromal Cells) son un tipo de progenitor adulto multipotente, que tienen la capacidad de expandirse in vitro con facilidad cuando son aisladas de su nicho in vivo, migrar selectivamente a los tejidos lesionados, modular y evadir el sistema inmunológico, y secretar factores tróficos que ayudan a la reparación tisular. Asimismo, la fácil manipulación ex vivo permitiría también usarlas como vehículos de genes terapéuticos. Las principales fuentes de obtención son la médula ósea, el tejido adiposo y cordón umbilical. Los numerosos estudios pre-clínicos y clínicos han demostrado que las MSCs parecieran ser seguras tanto para uso autólogo como alogénico. En este trabajo se resumen las propiedades de las MSCs y su potencial terapéutico para una amplia gama de enfermedades, también presentamos los distintos ensayos clínicos avanzados que las posicionan en el ámbito biomédico como una herramienta interesante para la regeneración de tejidos y el tratamiento de enfermedades inflamatorias.

Abstract Cell therapy and regenerative medicine are currently active areas for biomedical research. In most tissues, there are self-repair mechanisms carried out mainly by resident stem cells that can differentiate and replace dead cells or secrete trophic factors that stimulate the regenerative process. These mechanisms often fail in degenerative diseases; thus it is postulated that exogenous cell therapy can contribute to tissue regeneration and repair. Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent adult stem/progenitor cells, which could be easily expanded in vitro and have the ability to selectively migrate toward injured tissues, evade the immune system recognition, and secrete trophic factors to support tissue repair. Furthermore, MSCs could be engineered for the delivery of therapeutic genes. The main sources for MSCs are bone marrow, adipose tissue, and umbilical cord. A number of pre-clinical and clinical studies have shown that MSCs therapy is safe for both autologous and allogeneic uses. This review summarizes information about the properties of MSCs and their therapeutic potential for a broad spectrum of diseases. We also present here the last data about clinical trials that position the use of MSCs as an interesting tool for tissue regeneration and the treatment of inflammatory diseases.

Immunostimulatory monoclonal antibodies for hepatocellular carcinoma therapy: Trends and perspectives

Hepatocellular carcinoma (HCC) is the second cause of cancer-related death in the world and is the main cause of death in cirrhotic patients. Unfortunately, the incidence of HCC has grown significantly in the last decade. Curative treatments such as surgery, liver transplantation or percutaneous ablation can only be applied in less than 30% of cases. The multikinase inhibitor sorafenib is the first line therapy for advanced HCC. Regorafenib is the standard of care for second-line patients. However, novel and more specific potent therapeutic approaches for advanced HCC are still needed. The liver constitutes a unique immunological microenvironment, although anti-tumor immunity seems to be feasible with the use of checkpoint inhibitors such as nivolumab. Efficacy may be further increased by combining checkpoint inhibitors or by applying loco-regional treatments. The success of immune checkpoint blockade has renewed interest in immunotherapy in HCC.

El hepatocarcinoma (HCC) es la segunda causa de muerte relacionada con el cáncer en el mundo y es la principal causa de muerte en pacientes cirróticos. Desafortunadamente, la incidencia de HCC ha crecido significativamente en la última década. Los tratamientos curativos como la cirugía, el trasplante de hígado o la ablación solo pueden aplicarse en menos del 30% de los casos. El sorafenib es el tratamiento de primera línea para el HCC avanzado, mientras que el regorafenib se reserva como segunda línea. Sin embargo, todavía son necesarios nuevos enfoques terapéuticos potentes y más específicos para el HCC avanzado. El hígado constituye un microambiente inmunológico único, aunque la inmunidad antitumoral parece ser factible mediante el uso de inhibidores de punto de control como nivolumab. La eficacia puede aumentarse adicionalmente combinando inhibidores de puntos de control inmunitario o aplicando tratamientos loco-regionales. En este sentido, el éxito del uso de anticuerpos monoclonales, que bloquean el control inmunitario, ha renovado el interés en la inmunoterapia para el HCC.

Células madre mesenquimales y medicina regenerativa en la cirrosis hepática / Mesenchymal stem cells and regenerative medicine in liver cirrhosis

Las células madre mesenquimales (MSCs) son células multipotentes con capacidad de auto-renovación, presentes en diferentes tejidos del organismo. En los últimos años se ha avanzado significativamente en su estudio debido a su potencial terapéutico en medicina regenerativa. Las MSCs se caracterizan por migrar selectivamente a sitios de injuria y remodelación y por su capacidad para evadir al sistema inmunitario y colaborar en la reparación tisular mediante la secreción de factores tróficos. Numerosos estudios pre-clínicos y clínicos analizan su potencial efecto terapéutico en la cirrosis hepática con resultados alentadores. Diversas evidencias experimentales sugieren que este efecto podría ser superior si se utilizaran MSCs como vehículo de genes terapéuticos. En este trabajo se revisa el rol de las MSCs en medicina regenerativa y su empleo en estudios clínicos y pre-clínicos, con énfasis en su potencial como vehículo de genes terapéuticos.

Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells with self-renewal capacity which are present in diverse tissues. Recently, significant progresses have been made in the field of MSCs because of its therapeutic potential in regenerative medicine. MSCs selectively migrate toward sites of damage and remodeling, and have the ability to evade the immune system and to promote tissue repair through the production of a number of growth factors and cytokines. Many pre-clinical and clinical studies have been carried out to study its therapeutic effect in liver cirrhosis with promising results. In addition, experimental studies showed that this therapeutic effect can be improved by engineering MSCs to produce therapeutic genes. In this work, the role of MSCs in regenerative medicine and its clinical and pre-clinical applications are reviewed, with an emphasis on its potential as vehicles for therapeutic genes.

Vacunas terapéuticas antitumorales basadas en células dendríticas / Dendritic cell-based therapeutic cancer vaccines

En los últimos años la inmunoterapia ha revolucionado el tratamiento de pacientes con cáncer avanzado. El mayor conocimiento de la biología tumoral y de la inmunología ha permitido desarrollar tratamientos racionales manipulando el sistema inmunitario con importante impacto clínico. Entre otras estrategias de inmunoterapia contra el cáncer se ha explorado el uso de vacunas terapéuticas basadas en células dendríticas (CD). Las CD son células de origen hematopoyético, que expresan constitutivamente moléculas presentadoras de antígeno, y son funcionalmente las inductoras más potentes de la activación y proliferación de linfocitos T a los que presentan antígenos. Los linfocitos T CD8+ proliferan y adquieren capacidad citotóxica cuando reconocen su antígeno específico presentado en la superficie de CD, aunque solo algunos tipos de CD pueden presentar antígenos internalizados desde el exterior celular a precursores de linfocitos T citotóxicos (a esta función se la llama presentación cruzada). Explotar la inducción de una respuesta inmunitaria adaptativa eficaz se considera una buena opción por su especificidad y prolongada duración de la respuesta. Las CD, gracias a su particular capacidad de presentación antigénica y de estimulación linfocitaria, son capaces de revertir la respuesta inmunitaria antitumoral deficiente que presentan algunos pacientes con cáncer. Las CD se pueden obtener a partir de distintas fuentes, empleando diversos protocolos para generar diferenciación y maduración, y se administran por diversas vías como son subcutánea, intravenosa o intranodal. La gran variedad de protocolos en los que se aplican las CD explica los resultados clínicos tan heterogéneos que se han comunicado hasta la fecha.

In recent years immunotherapy has revolutionized the treatment of patients with advanced cancer. The increased knowledge in the tumor immune-biology has allowed developing rational treatments by manipulation of the immune system with significant clinical impact. This rapid development has significantly changed the prognosis of many tumors without treatment options up to date. Other strategies have explored the use of therapeutic vaccines based on dendritic cells (DC) by inducing antitumor immunity. DC are cells of hematopoietic origin, constitutively expressing molecules capable to present antigens, that are functionally the most potent inducers of the activation and proliferation of antigen specific T lymphocytes. The CD8+ T cells proliferate and acquire cytotoxic capacity after recognizing their specific antigen presented on the surface of DC, although only some types of DC can present antigens internalized from outside the cell to precursors of cytotoxic T lymphocytes (this function is called cross-presentation) requiring translocation mechanisms of complex antigens. The induction of an effective adaptive immune response is considered a good option given its specificity, and prolonged duration of response. The DC, thanks to its particular ability of antigen presentation and lymphocyte stimulation, are able to reverse the poor antitumor immune response experienced by patients with cancer. The DC can be obtained from various sources, using different protocols to generate differentiation and maturation, and are administered by various routes such as subcutaneous, intravenous or intranodal. The wide variety of protocols resulted in heterogeneous clinical responses.

Inmunoterapia del cáncer: Importancia de controlar la inmunosupresión / Cancer immunotherapy: Importance of overcoming immune suppression

Es cada vez mayor la evidencia experimental y clínica de que el sistema inmunitario interviene activamente en la patogénesis y el control de la progresión tumoral. Una respuesta antitumoral efectiva depende de la correcta interacción de varios componentes del sistema inmunitario, como las células presentadoras de antígeno y diferentes sub-poblaciones de linfocitos T. Sin embargo, los tumores malignos desarrollan numerosos mecanismos para evadir el reconocimiento y su eliminación por parte del sistema inmunitario. En esta revisión discutiremos algunos de esos mecanismos y posibles estrategias terapéuticas para contrarrestarlos.

Increasing evidence indicates that the immune system is involved in the control of tumor progression. Effective antitumor immune response depends on the interaction between several components of the immune system, including antigen-presenting cells and different T cell subsets. However, tumor cells develop a number of mechanisms to escape recognition and elimination by the immune system. In this review we discuss these mechanisms and address possible therapeutic approaches to overcome the immune suppression generated by tumors.