Múltiples reacciones inmunes al trasplantar cartílago en monos

El rechazo inmunológico es uno de los mayores obstáculos para la terapia celular. Para resolver este problema, los investigadores han estado investigando células iPS que han sido editadas genéticamente para que puedan evadir el sistema inmunológico. Si bien este concepto es teóricamente posible, existe evidencia limitada de que funciona en especies que se parecen a los humanos.

Un nuevo estudio realizado por el laboratorio del profesor CiRA Noriyuki Tsumaki muestra que esta estrategia es más complicada de lo esperado cuando se usan células iPS de mono para tratar el cartílago de la rodilla dañado en monos. El estudio se puede leer en Tissue Engineering Parte A.

Puede parecer que las lesiones de rodilla son tan comunes en deportes como el fútbol y el baloncesto como los goles y las volcadas. Dependiendo de la gravedad de la lesión, los jugadores pasarán por un largo período de recuperación que a menudo incluye cirugía y rehabilitación intensa. La razón es que el cartílago dañado, no solo en la rodilla sino en cualquier parte del cuerpo, no se regenera. Desde su concepción, Tsumaki ha estado utilizando células iPS para desarrollar una medicina regenerativa para los desgarros del cartílago de la rodilla.

“La inmunogenicidad es una preocupación en todas las terapias celulares, pero no tanto con el cartílago. Sin embargo, los condrocitos expresan MHC [major histocompatibility complex] clase I, que corre el riesgo de una reacción inmune. Hemos estado preparando condrocitos a partir de células iPS editadas genéticamente para eliminar el MHC de clase I”, dijo Tsumaki.

En el cartílago sano, los condrocitos están protegidos de las células inmunitarias por una capa de proteínas y otras moléculas conocidas como matriz extracelular. En general, esta matriz protege a los trasplantes de una reacción inmune. Sin embargo, cuando el daño es severo, como en el caso de las lesiones que alcanzan el hueso (también conocidas como defectos osteocondrales), los trasplantes están expuestos al flujo sanguíneo, que contiene una gran cantidad de células inmunitarias. Además, la inflamación o la artritis postoperatorias pueden desgarrar la matriz, exponiendo los condrocitos trasplantados a las células inmunitarias y provocando una reacción inmunitaria si el MHC de clase I entre el trasplante y el paciente no coincide.

«Por lo tanto», como explicó Tsumaki, «tratar los defectos osteocondrales es más desafiante desde el punto de vista de las reacciones inmunitarias».

Para eliminar la clase MHC, los investigadores editaron el gen B2M en células iPS de mono y luego produjeron partículas de cartílago a partir de ellas. Al mezclar estas partículas con células inmunitarias de mono que tienen diferentes MHC de clase I en un plato, no se produjo ninguna reacción, como se esperaba. Sin embargo, cuando las partículas se trasplantaron a monos con defectos osteocondrales en las rodillas, las células inmunitarias se acumularon alrededor de las partículas, aunque la matriz extracelular protegía a los condrocitos y evitaba el rechazo.

“Nuestras observaciones sugieren que las células inmunitarias de los monos reaccionaron al trasplante. Nuestros datos sugieren una respuesta inmune innata”, explicó Tsumaki.

El sistema inmunológico se puede dividir en dos tipos, la inmunidad innata y la inmunidad adquirida. La mayoría de los rechazos de trasplantes son el resultado de la inmunidad adquirida, que se activa por el desajuste del MHC de clase I. Sin embargo, la mera presencia del MHC de clase I suprime la inmunidad innata. Por lo tanto, la eliminación de MHC de clase I podría liberar la inmunidad innata para responder al trasplante.

Cualquiera que sea la razón, Tsumaki no se desanima.

“La investigación ha demostrado que retener una cantidad mínima de MHC de clase I puede ser lo mejor para prevenir una reacción inmunitaria. Nuestros hallazgos indican que hay mecanismos complejos involucrados”, dijo.