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DE LA FECUNDACIÓN IN VITRO A LAS CÉLULAS MADRE: LA

NUEVA MEDICINA REGENERATIVA

Anna VeigaServei de Medicina de la Reproducció -

Institut Universitari DexeusCentre de Medicina Regenerativa de

BarcelonaBarcelona

HISTORIA

1878 1º intento de fecundar in vitro un ovocito de mamífero

1959 1º éxito de Fecundació in Vitro (FIV) (conejo) en USA

1968 1º intento de FIV en humanos 1978 1º nacimiento de FIV en humanos

(Edwards y Steptoe- Louise Brown)

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HISTORIAEspaña 1984 1º nacimiento de FIV en el

estado español (Victòria-Anna) 1986 1º nacimiento a partir de

un embrion congelado 1988 1º nacimiento tras

donación de ovocitos 1992 1º nacimiento tras

microinyeción intracitoplasmática

1994 1º nacimiento tras diagnóstico preimplantacional

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Self renewalDifferentiation

CMR[B]CÉLULAS MADRE

Se trata de células indiferenciadas que se han localizado en la masa celular interna del blastocisto, en algunos tejidos fetales, en el cordón umbilical y la placenta y en varios tejidos adultos.

Son células pluripotentes (o en algunos casos totipotentes) que dan lugar a tejidos especializados y órganos.

Su utilidad estriba en la utilización para tratamientos de patologías con pérdida de función celular

CMR[B]CÉLULAS MADRE

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CMR[B]CÉLULAS MADRE

ENFERMEDADES CON PÉRDIDA DE FUNCIÓN CELULAR POTENCIALMENTE TRATABLES MEDIANTE TERAPIA BASADA EN CM

Alteraciones neurodegenerativas Accidentes vasculares Lesiones de médula ósea Fallo cardíaco Diabetes mellitus...

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CMR[B]CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS

Son las que derivan de la masa celular interna (MCI) de un blastocisto (día +5 de desarrollo, 150 células). Las células de la MCI dan lugar a las 3 líneas del embrión: ectodermo, mesodermo y endodermo.

MCI

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CÉLULAS MADRE EMBRIONARIASCULTIVO Y

DIFERENCIACIÓN Bajo condiciones

adecuadas de cultivo, las CME mantienen su estado indiferenciado indefinidamente.

©Wicell

CMR[B]DIFERENCIACIÓN Factores genéticos y/o

ambientales controlan el desarrollo de las CME y su implicación en los distintos estadíos de diferenciación.

Perfeccionamiento de los métodos de cultivo de CME para controlar la diferenciación en distintos tipos celulares.

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Se han obtenido ya numerosos tipos celulares a partir de CME:

• células de músculo cardiaco• células neuronales • células hematopoyéticas• células pancreáticas• células endoteliales • hepatocitos • trofectodermo

DIFERENCIACIÓN DE LAS CME

Ovocitos y espermatozoides

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• Numerosos grupos (UK, USA, Japon, Israel, Singapore, Suecia, Finlandia) estan derivando actualmente líneas de CME a partir de blastocistos obtenidos de embriones sobrantes de programas de Fecundación in vitro.

• Establecimiento de Registros y Bancos de células madre: NIH, UK Registro Europeo de lineas de CME.

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Registro Europeo de líneas de CME humanas (EU hESC registry)

Coordinadores: Anna Veiga CMRB Barcelona

Joeri Borstlap CellNet Berlin

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PROBLEMAS TÉCNICOS Las terapias de aplicación clínica no son

inmediatas y queda mucha investigación por hacer. Teratomas: si no se purifican las líneas

diferenciadas y se inyectan se induce la aparición de cáncer

Las líneas establecidas deben estar bien caracterizadas y se debe evaluar su utilidad real. No utilidad clínica de las líneas existentes.

Es preciso crear mas líneas celulares (bancos de células madre) mediante cultivo apropiado y bien documentado para plantear terapias de aplicación clínica y cubrir las necesidades existentes.

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ORÍGEN DE LOS EMBRIONES• Embriones sobrantes programas de

FIV (sin proyecto parental, embriones PGD)

• Embriones creados mediante FIV para derivar CM

• Pseudoembriones creados por transferencia nuclear (SCNT)

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Consentimiento de los Progenitores para la Utilización de Preembriones con Fines de InvestigaciónLos abajo firmantes progenitores de preembriones conservados en el Servei de Medicina de la Reproducció, Institut Universitari Dexeus, MANIFESTAMOS libremente nuestra opción por la iniciativa marcada X:

--- 1. Mantener la criopreservación de los preembriones.--- 2. Donar los preembriones a otras parejas que lo soliciten sin ánimo de lucro y con fines de reproducción.--- 3. Ceder los preembriones para que las estructuras biológicas obtenidas en el momento de la descongelación

puedan ser utilizadas en la investigación que abajo se indica (*) y bajo las condiciones que se reseña (**), sin que en ningún caso se proceda a la reanimación

--- 4. Descongelación sin otros fines.(*) Investigación a realizar con los preembriones descongelados

La investigación consistirá en la derivación de líneas de células madre embrionarias en condiciones que permitan su uso tanto en investigaciones posteriores como en terapias clínicas y que se realizará en el Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona bajo la dirección del Dr. Juan Carlos Izpisúa BelmonteTítulo del proyecto de investigación: DERIVACIÓN DE LÍNEAS DE CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS EN CONDICIONES LIBRES DE XENOBIOTICOS Y CARACTERIZACION IN VIVO DE SU PLURIPOTENCIALIDAD

(**) Con la firma de este compromiso se renuncia a cualquier derecho de naturaleza económica, patrimonial o potestativa sobre los resultados que pudieran derivarse de manera directa o indirecta de las investigaciones que se lleven a cabo.En a de de 200Fdo.: Doña Fdo.: Don

DNI: DNI:

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DEBATE ÉTICO Destrucción embriones Apoyo de la mayoría de sociedades

científicas en la utilización de embriones sobrantes de TRA para la creación de CME

Consenso de no crear embriones si no es estrictamente necesario

Legislaciones variables en distintos países.

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Klimanskaya et al, Nature 2006

Derivación de CME a partir de células unicas

CMR[B]CLONACIÓN 1997: Publicación en la

revista Nature (Wilmut et al, Roslin Institute, Edinburgo) del nacimiento del primer mamífero superior a partir de una célula de un individuo adulto

Oveja, macaco, cerdo, vaca, gato, ratón, conejo, mula, ciervo, caballo, cabra, perro Dolly y su madre

portadora

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CLONACIÓN POR TRANSFERENCIA DE NÚCLEO Producción de un individuo genéticamente idéntico por

transferencia del núcleo de una célula somática a un ovocito del cual se ha eliminado el núcleo (SCNT- somatic cell nuclear transfer)

*Pseudo-embrión somático - Embrión gamético

CMR[B]CLONACIÓN

PROBLEMAS ASOCIADOS A LA CLONACIÓNLas gestaciones de embriones clonados están asociadas a fallos gestacionales o neonatales.

graves malformaciones de la placenta: problemas de disminución del aporte de oxígeno y de nutrientes.

graves malformaciones del feto: tamaño excesivo , distress respiratorio, problemas circulatorios, anomalías inmunológicas, malformaciones cerebrales, de riñón.

CMR[B]CLONACIÓN

PROBLEMAS ASOCIADOS A LA CLONACIÓN anomalías relacionadas con errores

epigenéticos que ocurren durante la reprogramación nuclear

elevada mortalidad y morbilidad perinatal obesidad y envejecimiento prematuro ???? cáncer

CMR[B]Clonación TerapéuticaTransferencia Nuclear

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TRANSFERENCIA NUCLEARUTILIDAD

La obtención de células madre embrionarias humanas a partir de un blastocisto clonado con las propias células del paciente a tratar eliminarán los problemas de rechazo.

CMR[B]Transferencia nuclear para el estudio de los mecanismos celulares y moleculares de la enfermedad

CMR[B]Transferencia nuclear para el estudio de los mecanismos celulares y moleculares de la enfermedad

CMR[B]Transferencia nuclear para el estudio de los mecanismos celulares y moleculares de la enfermedad

CMR[B]Transferencia nuclear para el estudio de los mecanismos celulares y moleculares de la enfermedad

CMR[B]ASPECTOS LEGALES

• Europa A favor: Suecia, Finlandia, Dinamarca, Bélgica,

Luxemburgo, Reino Unido, Francia, España En contra: Alemania, Austria, Italia, Portugal.• Naciones Unidas Moratoria para resolución en contra de

cualquier tipo de clonación• USA No derivación de líneas con fondos federales a

partir de 09/08/01. Sin restricciones con fondos privados (CME, TN)

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BANC DE LÍNIES CEL·LULARS DE BARCELONAFuncionesDerivar, caracterizar, cultivar, almacenar, conservar y poner a disposición líneas de células madre embrionarias.

PARC DE RECERCA BIOMÈDICA DE BARCELONA

CENTRE DE MEDICINA REGENERATIVA DE BARCELONA

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Organogenesis

Regeneration

Regenerative Medicine

Differentiation Embryo Development

Tissue formation