Controles de Calidad para Células Mesenquimales Estromales (CME)

La implementación de controles de calidad (CC) en las células mesenquimales estromales (CME) es fundamental para garantizar su seguridad, eficacia y conformidad con los estándares regulatorios internacionales. La calidad de las CME impacta directamente en la efectividad de las terapias celulares, por lo que es imprescindible realizar una evaluación exhaustiva en cada una de las etapas de su producción y aplicación clínica. Estas pruebas abarcan las establecidas por la Sociedad Internacional para la Terapia Celular (ISCT) y adicional se consideran la evaluación de viabilidad, pureza, diferenciación, estabilidad genética y ausencia de contaminación, asegurando su uso seguro en terapias celulares.

Caracterización Fenotípica

La correcta identificación de las CME es esencial para garantizar su funcionalidad terapéutica. Para ello, se evalúan sus marcadores de superficie específicos mediante citometría de flujo. Estos análisis permiten descartar la presencia de células no deseadas, como hematopoyéticas o inmunológicas, que podrían comprometer la seguridad del tratamiento y causar efector adversos al paciente.

Positivos: CD73, CD90, CD105.

• CD105: Regula la proliferación, migración y diferenciación celular.
• CD73: Participa en la modulación de respuestas inmunológicas y procesos inflamatorios.
• CD90: Regula la adhesión celular, la proliferación y la diferenciación.

Negativos: CD34, CD45, CD14, CD19, HLA-DR. La ausencia de estos marcadores confirma que las CME no están contaminadas con células hematopoyéticas ni inmunitarias, lo que es crucial para evitar reacciones adversas en el paciente receptor.

• CD45: Es un marcador de células hematopoyéticas (glóbulos blancos), su ausencia confirma que la población celular no es de origen hematopoyético.
• CD34: Se encuentra en células madre hematopoyéticas y endoteliales, su ausencia diferencia a las MSC de las células progenitoras hematopoyéticas.
• CD14/CD11b: Marcadores de monocitos y macrófagos, su ausencia indica que la población no es de linaje mieloide.
• CD79α/CD19: Son marcadores específicos de células B, su ausencia confirma que la población celular no es linfocítica.
• HLA-DR: Es una molécula del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC-II), su ausencia en condiciones basales indica que las MSC no activan la respuesta inmune de manera inmediata.

Capacidad de Diferenciación

La versatilidad de las CME radica en su capacidad para diferenciarse en linajes celulares mesodérmicos. Este criterio es fundamental para su uso en terapias regenerativas. Para demostrar esta capacidad, se emplean pruebas de diferenciación y coloraciones específicas:

• Osteogénesis: Alizarina roja, que indica la deposición de calcio en la matriz ósea.
• Condrogénesis: Azul de alcian, que evidencia la producción de proteoglicanos en cartílago.
• Adipogénesis: Aceite rojo O, que marca la acumulación de lípidos en los adipocitos.

Además, es imprescindible que durante los pasajes celulares las CME mantengan su capacidad proliferativa sin perder su potencial de diferenciación, asegurando su estabilidad y eficacia terapéutica a largo plazo.

Viabilidad Celular

La viabilidad celular es un parámetro crítico para evaluar la calidad de las CME antes de su administración al paciente. Se determina mediante ensayos de exclusión de azul de tripán o colorantes fluorescentes como el yoduro de propidio (PI) y carboxifluoresceína (CFSE). Un nivel de viabilidad superior al 80% es considerado óptimo para garantizar un rendimiento terapéutico adecuado.

Serología y Seguridad del Donante

Las pruebas serológicas son fundamentales para minimizar el riesgo de transmisión de enfermedades infecciosas al receptor. Se analizan muestras de suero, plasma, saliva u orina para la detección de patógenos potencialmente perjudiciales. Algunas pruebas incluyen:

• Anticuerpos anti-VIH 1-2.
• Antígeno S de hepatitis B (HBsAg).
• Anticuerpos anti-hepatitis C.
• Anticuerpos contra Treponema pallidum (sífilis).
• Anticuerpos anti-Trypanosoma cruzi.
• Anticuerpos anti-citomegalovirus.
• Anticuerpos anti-Toxoplasma gondii.
• Anticuerpos anti-herpes tipo I y II.
• Anticuerpos anti-hepatitis A.
• Anticuerpos anti-Chlamydia trachomatis.

Junto con estos análisis, la elaboración de una historia clínica completa del donante es crucial para descartar antecedentes de enfermedades infecciosas, inmunológicas o genéticas que puedan afectar la calidad celular.

Análisis Microbiológico

La evaluación microbiológica garantiza que las CME estén libres de contaminantes que puedan comprometer su seguridad. Se realizan las siguientes pruebas:

• Cultivos microbiológicos: Permiten la detección de bacterias, hongos y micoplasmas que podrían generar infecciones en el paciente.
• Pruebas de PCR: Se utilizan para detectar la presencia de virus como CMV, Epstein-Barr y parvovirus B19, asegurando que las células sean seguras para su aplicación clínica.
• Detección de endotoxinas bacterianas: Se emplea el ensayo de lisado de amebocitos de Limulus (LAL), ya que la presencia de endotoxinas puede inducir respuestas inflamatorias peligrosas en los pacientes receptores.

Evaluación Genética

El análisis genético de las CME es crucial para descartar alteraciones cromosómicas o mutaciones que puedan comprometer su seguridad y eficacia. Se evalúan los siguientes aspectos:

• Cariotipo convencional: Permite detectar aberraciones cromosómicas que puedan surgir durante el cultivo prolongado.
• Oncogenes y estabilidad genética: Se analizan genes clave como P53, C-MYB, C-MYC y K-RAS, los cuales están involucrados en la regulación del ciclo celular y la proliferación. Alteraciones en estos genes pueden aumentar el riesgo de transformación maligna de las células.
  • P53: Regula el ciclo celular y la apoptosis en respuesta a daño en el ADN, activa la transcripción de genes que detienen la proliferación celular o inducen muerte celular programada, previene la acumulación de mutaciones y el desarrollo de cáncer.
  • C-MYB: Controla la proliferación, diferenciación y apoptosis en células hematopoyéticas, actúa sobre genes que regulan la progresión del ciclo celular y la expresión de otras proteínas. Su sobreexpresión está relacionada con leucemias y otros tipos de cáncer hematológico.
  • C-MYC: Promueve la transcripción de genes relacionados con la proliferación celular, impulsa la transición entre fases del ciclo celular, evitando la detención en G1. Se reporta sobreexpresado en diversos cánceres (linfoma de Burkitt, cáncer de mama, colorrectal, etc.).
  • K-RAS: Forma parte de la familia de proteínas RAS, que actúan como interruptores moleculares en la señalización celular, regula vías de crecimiento celular, diferenciación y supervivencia. Mutaciones en K-RAS están involucradas en cánceres como el de pulmón, páncreas y colorrectal, ya que la proteína mutada permanece activada y promueve proliferación celular descontrolada.
• Ensayos de inestabilidad genómica: Identifican cambios estructurales en el ADN que podrían afectar la funcionalidad celular y su seguridad en aplicaciones clínicas.

Pruebas de Funcionalidad en Modelos Animales

Antes de su aplicación en humanos, las CME deben demostrar su eficacia en modelos animales. Estas pruebas permiten evaluar su capacidad para regenerar tejidos, modular la inflamación y estimular la regeneración celular. Algunas de las pruebas realizadas incluyen:

• Injertos en modelos de daño óseo para evaluar la osteogénesis.
• Implantación en modelos de artritis para determinar su potencial inmunomodulador.
• Pruebas en modelos de isquemia para observar su capacidad angiogénica y neuroprotectora.

Los ensayos preclínicos proporcionan información clave sobre la seguridad y funcionalidad de las CME, ayudando a diseñar estrategias más eficaces para su aplicación clínica.

Conclusiones

Los controles de calidad son esenciales para garantizar la seguridad y eficacia de las CME en aplicaciones clínicas. Implementar protocolos rigurosos y estandarizados permite obtener productos celulares de alta calidad, minimizando riesgos y optimizando los beneficios terapéuticos en medicina regenerativa.

El cumplimiento de estas estrategias no solo responde a los lineamientos regulatorios internacionales, sino que también mejora la reproducibilidad y eficacia de las terapias basadas en CME.

En Baja Regenerative, nos comprometemos a aplicar los más altos estándares en el desarrollo y control de calidad de nuestras terapias celulares. Si deseas conocer más sobre cómo nuestras células pueden beneficiar a tus pacientes, contáctanos y trabajemos juntos para ofrecer tratamientos de vanguardia con la máxima seguridad y eficacia.

 

REFERENCIAS

-Dominici, M., et al. (2006). “Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement.” Cytotherapy. 8(4): 315-317. [DOI: 10.1080/14653240600855905].

-Pittenger, M. F., et al. (1999). “Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells.” Science, 284(5411): 143-147. [DOI: 10.1126/science.284.5411.143].

-Viviana Reyes Martínez, et al. “Células estromales mesenquimales representan una opción terapéutica en la esclerosis sistémica cutánea.” Revista Colombiana de Reumatología, vol. 27, no. 3, 2020, pp. 145-158. Recuperado de https://www.elsevier.es/es-revista-revista-colombiana-reumatologia-374-articulo-celulas-estromales-mesenquimales-representan-una-S0121812320301481

-Oriol Cases-Perera, et al. (2022). Efecto del uso de secretoma de células madre mesenquimales sobre la viabilidad y proliferación de fibroblastos en modelos in vitro. Revista Española de Cirugía Plástica, 56(4), 123-134. Recuperado de https://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S0376-78922022000400003&script=sci_arttext&utm

-Isabel García-Bermejo, Fernando de Ory. (2017). Diagnóstico rápido en serología. Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica, 35(2), 123-130. Recuperado de https://www.elsevier.es/es-revista-enfermedades-infecciosas-microbiologia-clinica-28-articulo-diagnostico-rapido-serologia-S0213005X17300095

-Luciana M. Domínguez, et al. (2020). Células madre/estromales mesenquimales: su potencial terapéutico en medicina regenerativa. Medicina (Buenos Aires, Argentina), 80(9), 696-710.Recuperado de https://www.scielo.org.ar/scielo.php?pid=S0025-76802020000900696&script=sci_arttext

-Ospina Pérez, M., & Muñetón Peña, C. M. (2011). Alteraciones del gen c-Myc en la oncogénesis. Iatreia, 24(4), 389-401. Universidad de Antioquia.

Autor: Biol. Carlos David Reyes Padilla