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Procedimiento para preparar productos de terapia celular o ingeniería tisular. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para preparar productos de terapia celular o ingeniería tisular.#Procedimiento de preparación de un producto para terapia celular o ingeniería tisular que comprende las etapas de: a) obtener material celular de un paciente; b) seleccionar la población o poblaciones celulares de interés; c) determinar parámetros de calidad de la población celular seleccionada; d) combinar el material celular obtenido en la etapa (c) con un producto bioactivo; y e) determinar parámetros de calidad del producto obtenido en la etapa (d).

Description

5 La presente invención se refiere a un procedimiento de preparación de un producto para terapia celular o ingeniería tisular par tiendo de un material celular autólogo que presenta características mejoradas en cuanto a sencillez, facilidad para controlar la
10 calidad del producto obtenido, permite personalizar el tratamiento en función de la lesión del paciente, no hay necesidad de salir del propio centro médico, o incluso del propio quirófano en el que se realiza la intervención, y se reduce significativamente el tiempo
15 de espera para la elaboración de estos tipos de productos. En la actualidad existe una demanda creciente de productos y tratamientos basados en medicina regenerativa en forma de bioimplantes de terapia celular
20 (TC) e ingeniería tisular (IT). Para dar respuesta a dicha demanda, se han estado desarrollando numerosas terapias de TC o IT en base a fármacos novedosos que contienen combinaciones de células madre y materiales biocompatibles. Estos tipos de fármacos se producen bajo
25 las mismas condiciones que los medicamentos farmacéuticos clásicos y son sometidos a rigurosos requerimientos regulatorios que aseguran la calidad y seguridad de dichos fármacos. Esto hace que para producir este tipo fármacos
30 para bioimplantes de TC e IT se necesite disponer de complejas infraestructuras, sofisticados utillajes de fabricación y personal muy especializado. Además, es necesario contar con complejos sistemas de control de
calidad para garantizar la seguridad y eficacia de los tratamientos. Todo esto hace que el coste de fabricación de dichos medicamentos sea muy elevado, lo que limita su potencial aplicación. Por otra parte, el proceso hasta
5 llegar a comercializar estos tipos de fármacos es complejo e implica la realización de extensivos estudios básicos, de proceso y clínicos que conllevan importantes inversiones financiera.
En el caso de tratamientos autólogos, que
10 implica la obtención de la muestra biológica del paciente a partir de la cual se obtiene el fármaco, existe una limitación adicional relacionada con demora en la fabricación de dicho fármaco. Después de recoger la muestra biológica del paciente, ésta debe ser enviada
15 los centros productores, en los que se realiza la manipulación celular, y posteriormente se envía el producto obtenido nuevamente al centro médico en el que se aplicará la terapia a dicho paciente. Esto provoca que los pacientes receptores de la terapia estén
20 sometidos a largos tiempos de espera antes de se r tratados, que pueden ser desde semanas hasta meses, y, por otra parte, dichos pacientes tienen que ser sometidos a dos intervenciones quirúrgicas diferentes: una primera intervención para la extracción del material
25 biológico y una segunda para la implantación del producto de TC o 1T. A esto se añade que muchas de las aproximaciones de TC e 1T implican procesos de manipulación celular ex vivo que contemplan el cultivo
30 de las células. Con dichos cultivos se corre el riesgo de transformación celular a lín eas tumorales, con las graves consecuencias que esto supone para la salud de los receptores de este tipo de terapias (Tarte K y
otros, "Clinical-grade production of human mesenchymal stromal cells: occurrence of aneuploidy without transformation". Blood, 2010; 115:1549-1553).
Por otra parte, cabe añadir que, una vez
5 entregado el producto de TC o 1T al centro en el que se aplicará la terapia, no es posible realizar ningún tipo de modificación sobre el producto. Esto hace que sea prácticamente imposible la adaptación del tratamiento a eventuales modificaciones terapéuticas derivadas de los
10 métodos quirúrgicos o de las condiciones cambiantes de la lesión, tal como el incremento del tamaño de la lesión debido a roturas o problemas durante la cirugía, entre otras; es decir, que es imposible personalizar el tratamiento o realizar cambios de última hora en función
15 de las características de la lesión, lo que hace que disminuya la tasa de éxito de estos tipos de tratamiento. Con el procedimiento de la presente invención es posible superar los probl emas de la técnica
20 mencionados anteriormente. Los presentes inventores han desarrollado un procedimiento de preparación de productos para utilizar en terapia celular e ingeniería tisular partiendo de un material celular autólogo, en el que dicho producto se obtiene de manera rápida y de
25 forma simultánea a la intervención quirúrgica en el propio quirófano o en una zona adyacente al mismo. O sea, que el producto de TC o 1T es implantado en el paciente en una sola intervención quirúrgica. Además, el producto obtenido mediante el
30 procedimiento de la presente invención presenta ventajas en relación a los productos farmacéuticos de este tipo obtenidos mediante el procedimiento ordinario conocido en la técnica. Por ejemplo, es un procedimiento
sencillo, de fácil control de la calidad del producto, permite personalizar el tratamiento en función de la lesión del paciente, no hay necesidad de salir del propio centro médico, o incluso del propio quirófano en
5 el que se realiza la intervención y se eliminan los largos tiempos de espera para la elaboración del producto.
Un aspecto fundamental a destacar del procedimiento de la presente invención es que se
10 disminuyen notablemente los costes de estos tipos de tratamiento y, por lo tanto, se podrán aplicar de forma más extensiva y beneficiar a un mayor número de personas. La expresión ~productos para terapia celular"
15 se refiere a productos que comprenden células, principalmente células madre o derivados de éstas, para el tratamiento de enfermedades. Por otra parte, la expresión "productos para ingeniería tisular", también conocida como ingeniería de tejidos, se refiere a
20 productos que combinan células y materiales biocompatibles para mejorar o reemplazar funciones biológicas. Aunque la ingeniería tisular cubre un amplio rango de aplicaciones, en la práctica el término está íntimamente relacionado con aplicaciones para reparar o
25 reemplazar parcial o totalmente tejidos tales como hueso, cartílago, válvula cardiaca, vejiga, entre otros. Por lo tanto, la presente invención da a conocer un procedimiento de preparación de un producto para terapia celular o ingeniería tisular que comprende
30 las etapas de: al obtener material celular de un paciente; bl seleccionar la población o poblaciones celulares de interés;
c) determinar parámetros de calidad de la población celular seleccionada; d) combinar el material celular obtenido en la etapa (c) con un producto bioactivo; y 5 e) determinar parámetros de calidad del producto obtenido en la etapa (d).
Una vez terminado este procedimiento y si el producto obtenido cumple con los parámetros de calidad deseados, dicho producto estará en condiciones de ser
10 implantado y/o fijado a la zona lesionada. Dicha implantación y/o fijación se puede realizar mediante cualquier técnica conocida, por ejemplo, utilizando geles de fibrina, factores plaquetarios, sutura o enclaustrado mediante el empleo de mallas sintéticas o
15 naturales. El material celular obtenido del paciente en la etapa (a) del procedimiento de la presente invención puede ser cualquier material a partir del cual se puedan obtener células adecuadas para los tratamientos de Te o
20 1T tales como sangre de médula ósea, sangre periférica, sangre de cordón umbilical, tejido adiposo, y similares. Dicha obtención se puede llevar a cabo mediante cualquier técnica conocida en el sector, tales como punción de cresta ilíaca, lipoaspirado y similares.
25 Una vez se dispone de este material, se lleva a cabo una selección de la población o poblaciones de interés mediante cualquier técnica conocida y se realiza un control de calidad para determinar, por ejemplo, la cantidad de células, poblaciones celulares, la
30 viabilidad de las mismas, la presencia de contaminaciones microbianas, entre otras. De forma opcional, parte de las células
obtenidas en la etapa (b) del procedimiento de la
presente invención se criopreservan. El objetivo de esta criopreservación es disponer de material de reserva para, en caso de necesidad, poder realizar nuevos tratamientos de Te o 1T.
5 La combinación del producto bioactivo y el material celular se puede llevar a cabo mediante cualquier procedimiento conocido en la técnica. Esta combinación se realiza en función de las necesidades de la lesión que se pretende tratar. Entre los productos
10 bioactivos que se pueden utilizar en el procedimiento de la presente invención se encuentran concentrados de plaquetas, fibrina o matrices biocompatibles, hemoderivados, factores de crecimiento, entre otros. La combinación o conjugación de las células al producto
15 bioactivo se puede llevar a cabo mediante procedimientos físicos, tales como la incubación/agitación, o mediante procedimientos químicos, tales como coagulación. El rendimiento final de la etapa de combinación (d) del procedimiento de la presente
20 invención es de un 30% o superior. Por otra parte, la viabilidad de las células en la etapa (d), determinada mediante tinción de núcleos o ensayos metabólicos indirectos, es de un 60% o superior. En la etapa (e) del procedimiento de la
25 presente invención se realiza la determinación de los parámetros de calidad finales del producto obtenido con el objetivo de confirmar que el proceso se ha realizado correctamente y que dicho producto cumple con los requisitos para ser implantados en el paciente. Además,
30 esta última etapa permite obtener información que facilita el seguimiento de la terapia aplicada y su eficacia, ya que ofrece información acerca del número de
células implantadas, su población de origen, su estado biológico global y la esterilidad del producto.
La duración aproximada del procedimiento de la presente invención es de 2,5 y 4 horas. Esto permite que no haya necesidad de salir del propio centro médico, o incluso del propio quirófano en el que se realiza la
intervención
y que se pueda implantar el producto
obtenido
en dicho procedim iento en una única
intervención quirúrgica.
La presente invención se describirá a continuación con más detalles en referencia a ejemplos de realización. Estos ejemplos, sin embargo, no están destinados a limitar el alcance técnico de la presente invención.
EJEMPLOS
Ej emplo 1. Obtención de un producto para la regeneración de lesiones músculo-esqueléticas mediante conjugación por incubación/agitación.
Se obtuvieron 1x10B células mononucleares de médula ósea mediante extracción por punción en cresta ilíaca y posterior selección mediante gradiente de
densidades
generado por centrifugación y solución de
Ficoll.
A continuación, mediante equipo de análisis
celular,
se determinó el número de células, las
poblaciones presentes (progenitores óseos y vasculares) y viabilidad celular con tinción de núcleos (7AAD) y mediante el empleo de un medio isotónico se fijó la concentración celular a una densidad de 5x107 células mononucleares de médula ósea por mililitro. Esta
suspensión
celular se añadió de forma estéril a un
segundo
frasco de material plástico, en el que
previamente
se había añadido 1 centímetro cúbico de
matriz biológica en base a hueso humano desantigenizado.
Las células restantes se criopreservaron en solución de DMSO/Albúmina. Con el objetivo de facilitar la conjugación de las células a la matriz, se realizó un ciclo de
5 centrifugación a 400 xg durante 20 minutos. A continuación, se realizó un control de la calidad del producto obtenido mediante ensayo de actividad metabólica (ATP) Y se determinó el rendimiento de fijación de las células a la matriz mediante recuento de
10 presencia celular en el sobrenadante de la centrifugación, que fue de un 47%. La duración del proceso completo fue de aproximadamente tres horas y media. De forma paralela a la fabricación del
15 implante, parte de las células obtenidas en la etapa de selección celular por gradiente de densidades se criopreservan en solución de Albúmina/DMSO.
Ejemplo 2. Obtención de un producto para la regeneración de lesiones músculo-esqueléticas mediante 20 conjugación por coagulación.
Se obtuvieron 1x10 8 células mononucleares de médula ósea mediante extracción por punción en cresta ilíaca y posterior selección mediante gradiente de densidades generado por centrifugación y solución de
25 Ficoll. A continuación mediante equipo de análisis celular, se determinó el número de células, poblaciones presentes (progenitores óseos y vasculares) y viabilidad celular con tinción de núcleos (7AAD) y mediante el empleo de medio isotónico se fijó la concentración
30 celular a una densidad de 5x10 7 células por mililitro. Esta suspensión celular se añadió de forma estéril a un segundo frasco de material plástico, en el que previamente se había añadido 1 centímetro cúbico de
matriz biológica en base a chips de hueso humano desantigenizado. Las células restantes se criopreservaron en solución de DMSO/Albúmina. La retención de las células a la matriz biológica fue
5 inducida mediante la adición de una solución coagulante en base a concentrado plasma-plaquetar. A continuación, se realizó un control de la calidad del producto obtenido mediante ensayo de actividad metabólica (ATP) y se determinó el rendimiento de fijación de las células a
10 la matriz, que fue de un 52%. El tiempo total de la operación fue de tres horas.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Procedimiento de preparación de un
    producto
    para terapia celular o ingeniería tisular que
    comprende
    las etapas de:
    5
    a) obtener material celular de un paciente;
    b)
    seleccionar la población o poblaciones
    celulares de
    interés;
    c)
    determinar parámetros de calidad de la
    población celular seleccionada;
    10
    d) combinar el material celular obtenido en
    la etapa
    (c) con un producto bioactivo; y
    e)
    determinar parámetros de calidad del
    producto obtenido
    en la etapa (d);
    caracterizado
    porque el tiempo de duración de
    15
    dicho procedimiento es entre 2,5 y 4 horas.
  2. 2.
    Procedimiento, según la reivindicación 1,
    caracterizado
    porque el material celular obtenido del
    paciente
    es sangre de médula ósea, sangre periférica y/o
    sangre de
    cordón umbilical y/o tejido adiposo.
    2 O
    3. Procedimiento, según la reivindicación 1
    ó 2,
    caracterizado porque además parte de las células
    obtenidas
    en la etapa (b) son criopreservadas.
  3. 4.
    Procedimiento, según cualquiera de las
    reivindicaciones
    anteriores, caracterizado porque entre
    25
    los parámetros de calidad de la etapa (c) a determinar
    se
    encuentran la cantidad de células, poblaciones
    celulares
    y viabilidad de las células y la presencia de
    contaminaciones microbianas.
  4. 5.
    Procedimiento, según cualquiera de las
    30
    reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
    producto
    bioactivo de la etapa (d) es un concentrado de
    plaquetas,
    fibrina o una matriz biocompatible.
  5. 6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la etapa
    (d) se lleva a cabo mediante un procedimiento físico.
  6. 7. Procedimiento, según la reivindicación 6,
    5 caracterizado porque el procedimiento físico de combinación del material celular y el producto bioactivo es incubación/agitación.
  7. 8. Procedimiento, según cualquiera de las
    reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la etapa 10 (d) se lleva a cabo mediante un procedimiento químico.
  8. 9. Procedimiento, según la reivindicación 8, caracterizado porque el procedimiento químico de combinación del material celular y el producto bioactivo es mediante coagulación.
    15 10. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el rendimiento final de la etapa (d) es de un 30% o superior.
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