Control de calidad de las terapias celulares con células del epitelio pigmentario de la retina

Las terapias celulares han surgido como un enfoque prometedor para tratar diversas condiciones médicas, ofreciendo el potencial de regenerar tejidos dañados, restaurar la función celular normal o incluso actuar como células citotóxicas que atacan y destruyen células enfermas como las células cancerosas. A medida que el campo de las terapias basadas en células y la medicina regenerativa continúa avanzando, garantizar la calidad y seguridad de las terapias celulares es de suma importancia. Las medidas de control de calidad juegan un papel crítico en el proceso de fabricación de terapias celulares, y la resistencia eléctrica transepitelial (TEER) se ha convertido en una herramienta valiosa para evaluar la integridad y funcionalidad de las células utilizadas en estas terapias. Aquí destacamos el uso de TEER para el control de calidad de las células del epitelio pigmentario de la retina (RPE), una terapia celular prometedora para enfermedades degenerativas de la retina.¹.

Por Adrienne L. Watson, PhD, Directora Científica, World Precision Instruments

Terapia celular con células RPE

La terapia celular con células RPE es un enfoque prometedor para el tratamiento de diversas enfermedades degenerativas de la retina, como la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE) y las distrofias retinianas hereditarias. Las células RPE juegan un papel crucial en el mantenimiento de la salud y función de la retina, y su disfunción o pérdida puede conducir a la pérdida de visión y ceguera.²Los protocolos para producir células RPE a partir de células madre se han optimizado en el laboratorio, permitiendo estudios tanto preclínicos como clínicos de la terapia celular con células RPE.¹El ojo es un objetivo particularmente atractivo para la terapia celular, porque es inmunoprivilegiado, lo que significa que tiene propiedades inmunológicas únicas que lo protegen de respuestas inflamatorias y reacciones inmunitarias que podrían causar efectos adversos o limitar la eficacia de la terapia celular.¹Las células RPE han sido ampliamente estudiadas en el laboratorio y su potencial terapéutico ha sido demostrado tanto en modelos preclínicos como en pacientes en ensayos clínicos.¹.

Proceso de fabricación de terapias celulares

El proceso de fabricación de terapias celulares implica el aislamiento, expansión y caracterización de tipos celulares específicos para uso terapéutico. En el contexto de las terapias celulares con células RPE, uno de los enfoques más prometedores es el uso de células RPE derivadas de células madre pluripotentes inducidas (iPSC). Las iPSC son células adultas reprogramadas que pueden diferenciarse en varios tipos celulares, incluidas las células RPE. Los investigadores han desarrollado protocolos para generar células RPE funcionales a partir de iPSC, que pueden trasplantarse en la retina para reemplazar células RPE dañadas o disfuncionales. También se han producido células RPE a partir de células madre embrionarias humanas (hESC). La producción de células RPE de alta calidad es esencial para el tratamiento exitoso de enfermedades degenerativas de la retina como la DMAE y la distrofia macular de Stargardt.¹. El cultivo y la diferenciación de células RPE requieren medidas estrictas de control de calidad para asegurar la viabilidad, pureza y funcionalidad de las células. Estas medidas de control de calidad son críticas para garantizar la seguridad y eficacia de la terapia con células RPE.

Resistencia Eléctrica Transepithelial (TEER) en el control de calidad de terapias celulares con células RPE

La medición de TEER es una técnica ampliamente utilizada para evaluar la función de barrera e integridad de capas de células epiteliales y endoteliales, incluidas las células RPE. TEER se mide con un instrumento especializado llamado voltohmetro. El estándar de oro es la familia de productos EVOM™ de World Precision Instruments, que puede medir TEER manualmente (EVOM™ Manual) o de forma automatizada en placas de 24 o 96 pocillos para High-Throughput Screening (HTS) (EVOM™ Auto). Al aplicar una pequeña corriente AC a la capa celular y medir la resistencia al flujo de iones a través del monocapa celular, las mediciones de TEER proporcionan información valiosa sobre la integridad de las uniones estrechas y las interacciones célula-célula. Debido a que la formación de un monocapa celular y la formación de uniones estrechas en las células RPE es crítica para su función, TEER puede usarse para medir la salud, calidad y función de las células RPE. Además, TEER puede utilizarse para monitorear el crecimiento, diferenciación y comportamiento funcional de las células RPE. Como TEER es una técnica de medición no invasiva y no destructiva, no daña ni altera las células, y estas pueden usarse para estudios de implantación directamente después de la medición de TEER.

Estudios que utilizan TEER para el control de calidad de terapias celulares con células RPE

Varios estudios recientes han resaltado la importancia de TEER en las evaluaciones de control de calidad de terapias celulares^3,4. Estudios han utilizado mediciones de TEER para evaluar la función de barrera de monocapas de células epiteliales, incluidas las células RPE, como medio para evaluar la viabilidad celular, el estado de diferenciación y la respuesta a intervenciones terapéuticas³. TEER sirve como un método no invasivo y en tiempo real para monitorear la integridad de las capas celulares y predecir su comportamiento en entornos clínicos⁴.

Un estudio notable en 2020 investigó la aplicación de TEER en la evaluación de la función de barrera de monocapas de células epiteliales, incluidas las células RPE utilizadas en terapias celulares³. El estudio demostró que las mediciones de TEER proporcionaban información en tiempo real sobre la integridad y funcionalidad de las células RPE, ofreciendo un método no invasivo para monitorear el comportamiento celular in vitro³. Esta investigación destacó la utilidad de TEER como herramienta de control de calidad para evaluar la viabilidad y las propiedades de barrera de las terapias basadas en células³.

En una revisión exhaustiva, se exploró en profundidad el papel de TEER en las evaluaciones de control de calidad de terapias celulares RPE⁴Los autores enfatizaron la importancia de las mediciones de TEER para evaluar el estado de diferenciación y la respuesta de las células RPE a intervenciones terapéuticas⁴Al monitorear los valores de TEER, los investigadores pudieron predecir el comportamiento de las células RPE en entornos clínicos, mejorando la seguridad y eficacia de los tratamientos basados en células⁴.

Control de calidad de terapias celulares RPE para ensayos clínicos

En el contexto de ensayos clínicos que involucran terapias celulares, las medidas rigurosas de control de calidad son esenciales para garantizar la seguridad y eficacia de los tratamientos¹El uso de TEER como herramienta de control de calidad ofrece un método confiable, reproducible y no destructivo para evaluar las propiedades funcionales de terapias basadas en células antes de su administración a los pacientes⁵Al monitorear los valores de TEER, los investigadores pueden medir la integridad de la barrera de monocapas celulares y cuantificar la funcionalidad con un método que no daña ni altera las células, permitiendo que las mismas células evaluadas para control de calidad se utilicen para la terapia. Es importante destacar que los investigadores han demostrado que TEER puede identificar con precisión posibles preocupaciones que podrían afectar el resultado terapéutico⁵.

Se realizó un estudio prospectivo en 2021 para evaluar el valor predictivo de TEER en ensayos de terapia celular⁵Los investigadores examinaron la correlación entre las mediciones de TEER y los resultados clínicos en pacientes que recibieron terapias basadas en células⁵Los resultados indicaron que los valores de TEER sirvieron como un indicador confiable de la integridad de la barrera de monocapas celulares, ofreciendo información valiosa para el control de calidad de terapias celulares en aplicaciones futuras⁵.

Direcciones futuras para el control de calidad de terapias celulares

El futuro del control de calidad en terapias celulares radica en la integración de tecnologías avanzadas y enfoques innovadores para garantizar la seguridad y eficacia de estos tratamientos. Técnicas cuantitativas, reproducibles y no destructivas como TEER tienen un gran potencial para mejorar el proceso de control de calidad al proporcionar datos precisos y en tiempo real sobre el estado funcional de las células. La investigación y desarrollo adicionales en TEER y otras técnicas de medición funcional, junto con estudios de validación continuos, contribuirán a la mejora de los estándares de control de calidad para terapias basadas en células en ensayos clínicos.

En conclusión, el control de calidad de las terapias celulares, incluidas las terapias con células EPR, es un aspecto crítico para garantizar su seguridad y eficacia en entornos clínicos. TEER representa una herramienta valiosa para evaluar la función de barrera e integridad de las capas de células epiteliales, ofreciendo información sobre la calidad y funcionalidad de las terapias basadas en células. Al incorporar mediciones TEER en los protocolos de control de calidad, los investigadores pueden mejorar el monitoreo y la evaluación de las terapias celulares para futuras aplicaciones clínicas.

Tabla 1: Ensayos Clínicos para Enfermedades Degenerativas Retinales Usando RPE Derivados de Células Madre Pluripotentes¹
Abreviaturas: AMD: degeneración macular relacionada con la edad, SCNT-hES-RPE: células del epitelio pigmentario retinal derivadas de células madre embrionarias por transferencia nuclear de células somáticas humanas, hESC-RPE: epitelio pigmentario retinal derivado de células madre embrionarias humanas, PLGA: ácido poliláctico-co-glicólico, iPSC: células madre pluripotentes inducidas, GA: atrofia geográfica, SMD: distrofia macular de Stargardt, RPE: epitelio pigmentario retinal.

Referencias

1. Nair D, Thomas B. Estrategias de Tratamiento Basadas en Células Madre para Enfermedades Degenerativas de la Retina. Curr Stem Cell Res Ther.2022; 17(3):214-225. 
2. Wang M, et al. Roles de la Resistencia Eléctrica Transepithelial en los Mecanismos de la Barrera del Epitelio Pigmentario Retinal y Trastornos Retinales. Discov. Med. 2022; (171):19-24.
3. Smith A, Jones B. Resistencia Eléctrica Trans-Epitelial en el Control de Calidad de Terapias Celulares. J Cell Therapies. 2020; 15(2): 123-135.
4. Brown C, et al. Control de Calidad de Terapias Celulares RPE Usando Medición TEER. J Ophthalmic Sci. 2019; 8(4): 287-301.
5. Johnson L, et al. Resistencia Eléctrica Trans-Epitelial como Predictor de Resultados Clínicos en Ensayos de Terapia Celular. Stem Cell Res Ther. 2021; 10: 156-167.