Terapia in vivo para la reparación prenatal en el modelo ovino fetal de mielomeningocele con células madre mesenquimales de cordón umbilical humano: prueba de concepto: resumen del informe

Puntos principales y hallazgos:

Es un estudio en animales con corderos no nacidos. No se trató a ningún humano. Un equipo del Centro Médico Universitario de Hamburgo-Eppendorf (Alemania) creó un defecto de espina bífida (mielomeningocele) en la columna de corderos fetales y después lo reparó en el útero, como hacen los cirujanos en la cirugía fetal humana. En algunos corderos colocaron antes células madre mesenquimales (MSC) de cordón umbilical humano directamente sobre la médula espinal expuesta. Las células procedían de Desacell, un producto listo para usar elaborado a partir del tejido del cordón umbilical de un único recién nacido sano. Los estudios anteriores en ovejas habían usado células sembradas sobre un parche, así que este fue el primer informe de aplicación de una suspensión celular líquida de este modo.

El estudio mostró que las células pudieron aplicarse en los cinco corderos previstos. No pudo mostrar si las células ayudaron. Solo tres de los siete corderos operados nacieron vivos (dos tratados y uno sin tratar), los tres tuvieron puntuaciones de movimiento normales o casi normales, y el cordero sin tratar fue de hecho el que tuvo la mayor densidad de neuronas grandes supervivientes. Los propios autores dicen que la muestra era demasiado pequeña para cualquier comparación entre grupos.

Objetivo:

El objetivo principal era comprobar si un producto de MSC de cordón umbilical humano listo para usar (Desacell) podía aplicarse localmente sobre la médula espinal durante la reparación fetal de la espina bífida en ovejas. Los objetivos secundarios eran ver si las células mejoraban el movimiento en la escala Sheep Locomotor Rating (SLR), si aumentaban el tamaño de la médula espinal y de su sustancia gris, y si la densidad de neuronas grandes se relacionaba con el movimiento.

Métodos:

Se usaron ovejas gestantes de un solo criador, todas con corderos del mismo carnero. El estudio lo aprobó la autoridad del estado de Hamburgo conforme a la Ley alemana de protección animal.

Hacia los 75 días de embarazo (un embarazo ovino dura unos 145 días), los cirujanos abrieron el útero, retiraron la piel, los músculos de la espalda y los arcos óseos de la columna de L1 a L5, y abrieron la membrana que cubre la médula espinal. Así la médula queda expuesta al líquido amniótico, lo que imita la espina bífida. Unos 25 días después, los corderos se sometieron a una segunda operación para reparar el defecto. Los corderos se asignaron en proporción de dos a uno a reparación con o sin células. En el grupo con células se limpió el tejido cicatricial sobre la médula espinal y se aplicó directamente sobre la médula 1 mL de suspensión en gel de Desacell con 30 millones de células. Después todos los corderos recibieron un parche multicapa y el cierre de la piel. En los embarazos gemelares se trató a un gemelo y el otro sirvió de control o no se operó.

Las células procedían de un único cordón umbilical donante, cumplían los criterios internacionales de identidad de las MSC y se analizaron en cuanto a esterilidad, micoplasma y endotoxinas. Se descongelaron, lavaron, contaron y enviaron refrigeradas (4 °C) al lugar de la operación.

Los corderos nacieron a término y se grabaron en vídeo a las 2 y a las 48 horas del nacimiento. Evaluadores que no sabían qué corderos habían recibido células puntuaron el movimiento en la escala SLR de 15 puntos, donde 15 es una marcha normal y de 0 a 4 una afectación grave. Después se sacrificó a los corderos y la médula espinal lumbar se cortó en cinco a ocho segmentos, que se tiñeron y midieron. Un neuropatólogo, también cegado, contó las motoneuronas grandes por milímetro cuadrado de sustancia gris. Antes del estudio, los autores calcularon que grupos de tres y seis corderos darían solo un 25,5 % de potencia, es decir, que lo más probable era que una diferencia real pasara desapercibida.

Resultados:

Supervivencia: se crearon defectos en 11 corderos fetales con una media de 76,9 días.

• Se perdieron tres tras la primera operación. Una oveja sufrió una dehiscencia de la herida con obstrucción intestinal y se sacrificó, un feto murió después de que la oveja tuviera fiebre y otro murió el día de una complicación de la herida.
• En otro cordero no pudo accederse quirúrgicamente al feto, así que se repararon siete corderos, con una media de 104,3 días. Cinco recibieron células y dos no.
• Otros cuatro fetos murieron de 11 a 17 días después de la reparación: tres de los cinco corderos tratados y uno de los dos sin tratar. Uno tenía un absceso fúngico en la columna con infección fúngica generalizada. La causa de las demás muertes no estaba clara.
• Nacieron vivos tres corderos a los 144 a 147 días: el cordero 1 (sin células) y los corderos 3 y 4 (con células). El artículo indica una tasa global de nacidos vivos del 30 %.

Movimiento (escala SLR, sobre 15):

• El cordero 1 (sin células) obtuvo 15 a las 2 horas y 15 a las 48 horas.
• El cordero 3 (con células) obtuvo 13 a las 2 horas y 15 a las 48 horas.
• El cordero 4 (con células) obtuvo 15 a las 2 horas y 15 a las 48 horas.

Por tanto, los tres corderos caminaban con normalidad a las 48 horas, hubieran recibido células o no, por lo que las puntuaciones no podían mostrar ningún beneficio.

Tejido de la médula espinal: no se observó ningún tumor en ningún cordero, ni a simple vista ni al microscopio.

• La densidad media de neuronas grandes fue de 20,4 por mm² en el cordero sin tratar, frente a 15 y 13,1 por mm² en los dos corderos tratados. Los autores señalan que esto es lo contrario de lo que encontraron estudios anteriores.
• El área media de sustancia gris fue mayor en los corderos tratados (274 y 218 unidades, frente a 171 en el cordero sin tratar), y la proporción de la médula formada por sustancia gris fue de 0,32 y 0,48, frente a 0,31. Los autores sugieren que esto “podría indicar una mejor conservación del tejido”.
• Las áreas se midieron en píxeles de imagen, y no se presentaron pruebas estadísticas que compararan a los corderos.

Conclusiones:

Los autores concluyen que aplicar un producto de MSC de cordón umbilical humano durante la reparación fetal de la espina bífida en ovejas es viable, y que se necesitan estudios más grandes con Desacell para probar el movimiento, la protección nerviosa y la seguridad.

El estudio es un primer paso técnico. Solo pudieron evaluarse un cordero sin tratar y dos tratados, por lo que los resultados no pueden mostrar si las células funcionan. Los autores enumeran tres limitaciones principales: la alta tasa de muerte fetal, que eliminó cualquier posibilidad de una comparación significativa y puede reflejar problemas quirúrgicos sin relación con las células; la falta de tinciones especiales (inmunohistoquímica), por lo que no pudieron confirmar que las células siguieran presentes en la zona reparada; y demasiado pocos supervivientes para que las puntuaciones de movimiento signifiquen algo. Además, el cordero sin tratar caminaba con normalidad, lo que sugiere que en este modelo el defecto no causó debilidad duradera en estos animales, y con un solo cordero por comparación las diferencias de sustancia gris y de neuronas podrían deberse fácilmente al azar. No se estudiaron resultados a largo plazo como la función vesical o la médula anclada, porque los corderos solo se examinaron hasta 48 horas después del nacimiento.

Información de contexto:

La espina bífida afecta a alrededor de 1 de cada 2.000 embarazos en Europa. El ensayo MOMS mostró que reparar el defecto antes del nacimiento reduce a la mitad la necesidad de una válvula de derivación del líquido cerebral y duplica la probabilidad de caminar a los 30 meses, pero el 58 % de los niños operados antes del nacimiento siguen sin poder caminar de forma independiente. Los investigadores esperan que añadir células madre en el momento de la reparación pueda proteger aún más la médula espinal expuesta.

El producto celular, Desacell, se describe como un producto listo para usar elaborado con un protocolo de aislamiento patentado. El artículo no nombra a su fabricante ni al titular de la patente. Los autores señalan que se ha probado en roedores y en babuinos prematuros, en adultos con insuficiencia pulmonar grave (CIRCA-19), en bebés prematuros con riesgo de enfermedad pulmonar crónica (HULC-1), y que se está estudiando en adultos con shock séptico (UC-CISS II). El estudio en babuinos que citan, dirigido por el coautor Möbius, se titula “Prophylactic administration of mesenchymal stromal cells does not prevent arrested lung development in extremely premature-born non-human primates”. Dos de los autores pertenecen al Saxonian Center for Feto/Neonatal Health de la Technische Universität Dresden.

El estudio lo financió la Fundación Alemana de Investigación (DFG BA 7308/4-1). Los autores declaran no tener conflictos de intereses. El trabajo es solo un experimento en animales, y los autores remiten al ensayo CuRe en curso, que usa células de placenta sobre un parche, como el primer estudio en humanos de células madre administradas durante la reparación fetal de la espina bífida.