Novo serviço CRIOVIDA - Criopreservação do tecido do cordão umbilical (geleia de Wharton)
As células estaminais mesenquimatosas (MSCs) fazem parte de uma rara e valiosíssima população de células progenitoras multipotentes capazes de suportar a hematopoiese e a diferenciação em várias linhagens celulares, nomeadamente a sua diferenciação em miócitos, células neuronais, osteoblastos e condrócitos.
Legenda:
Células estaminais mesenquimatosas (indiferenciadas) isoladas de tecido do cordão umbilical (geleia de Wharton) criopreservado (ampliação 100x). A Gartner, AC Maurício et al., 2012
Devido a esta capacidade confirmada por resultados obtidos de experimentação in vitro, com modelos animais e em ensaios pré-clínicos e clínicos, assim como em tratamentos compassivos, as células estaminais mesenquimatosas parecem ser atualmente uma alternativa atrativa como coadjuvante na reconstituição hematopoiética após doença hemato-oncológica. Futuramente terão ainda um papel fundamental na Medicina Regenerativa e nas Terapias Celulares, sendo por isso um tema largamente estudado e discutido pela comunidade científica mundial e pelo grupo I&D da Biosckin - Molcular and Cell Therapies, S.A.
Dado que uma das condicionantes do sangue do cordão umbilical é o seu número limitado de células estaminais hematopoiéticas quando se pretende usá-lo num transplante ou no tratamento de doenças hemato-oncológicas, existem atualmente grupos de investigação a desenvolver protocolos de expansão em birreatores que permitem aumentar o número de células estaminais hematopoiéticas assim como combinar a aplicação clínica de células estaminais de várias fontes, nomeadamente da medula óssea e da geleia de Wharton do cordão umbilical. Esta preocupação tem sido igualmente aspeto de estudo e de investigação pelo grupo de I&D da Biosckin - Molecular and Cell Therapies, S.A. em colaboração com várias unidades de investigação de Universidades Portuguesas e Estrangeiras.
Há necessidade de adoção de novas estratégias para aumentar o número de células estaminais transplantadas em casos de doenças hemato-oncológicas para o repovoamento da medula óssea, tais como o transplante sequencial de duas unidades de sangue do cordão umbilical, a combinação de transplante de sangue do cordão umbilical e de medula óssea haplo-idêntica ou a coinfusão com células estaminais mesenquimatosas obtidas de diversas fontes, nomeadamente do tecido do cordão umbilical (geleia de Wharton). A associação com células estaminais mesenquimatosas da geleia de Wharton tem vantagens evidentes no sucesso de um transplante hematopoiético, melhorando o microambiente para o repovoamento da medula óssea.
Tecido do cordão umbilical – células estaminais mesenquimatosas da geleia de Wharton – O que são
O cordão umbilical representa o elo entre a mãe e o feto durante a gestação; esta estrutura tem um diâmetro médio de 1,5 cm, mede entre 60 a 65 cm de comprimento e pesa em média aproximadamente 40g - valores referentes a uma gestação de termo.
O cordão umbilical é composto por 3 camadas: a membrana amniótica, os vasos umbilicais, nomeadamente duas artérias e uma veia, e o estroma ou matriz - um tecido conjuntivo muito rico em ácido hialurónico, de origem embrionária e com características especiais, denominado de geleia de Wharton, situado entre o epitélio amniótico de revestimento e os vasos umbilicais. Por sua vez, a matriz ou geleia de Wharton subdivide-se em 3 áreas histológicas distintas, a zona subamniótica, a zona intervascular e a zona perivascular. A função principal deste tecido conjuntivo é a proteção dos vasos umbilicais, evitando o seu colapso, o que iria comprometer o fluxo sanguíneo bidirecional entre a circulação materna e a circulação fetal.
O cordão umbilical é um tecido rejeitado após o parto que, tais como outras fontes extraembrionárias de células estaminais (como por exemplo a placenta ou o sangue do cordão umbilical), não coloca em risco nem a mãe nem o bebé por não implicar um processo invasivo de colheita, nem apresenta problemas éticos ou religiosos, já que as células estaminais não se obtêm a partir de embriões excedentários da reprodução medicamente assistida ou obtidos por transferência nuclear somática (clonagem). Em suma, um dos principais focos de interesse das células estaminais mesenquimatosas do cordão umbilical é a sua disponibilidade e facilidade de colheita. Para além disso, o sucesso das técnicas de isolamento e expansão in vitro ou ex vivo permitem a obtenção de um número suficiente de células estaminais viáveis.
Conforme a definição da Sociedade Internacional de Terapias Celulares (ISCT, International Society for Cellular Therapy), as células estaminais mesenquimatosas da geleia de Wharton exibem determinadas características quando em proliferação e multiplicação, tais como a adesão às superfícies de plástico, a capacidade de autorrenovação, a exibição de marcadores de superfície (CD44, CD73, CD90, CD105, CD117), e a capacidade de se diferenciarem em diferentes linhagens celulares (células de tecido ósseo, de cartilagem, de tecido adiposo, de tecido muscular e células neuronais) quando expostas a meios de cultura e a fatores de crescimento adequados.
Correntemente, a medula óssea representa a principal fonte de células estaminais mesenquimatosas, tanto para estudos experimentais como para aplicações clínicas. No entanto, o número de células estaminais mesenquimatosas da medula óssea diminui significativamente com a idade e a sua utilização alogénica é extremamente difícil devido ao reduzido número de dadores HLA compatíveis. Deste modo, as células estaminais mesenquimatosas obtidas do sangue e da geleia de Wharton do cordão umbilical são uma alternativa viável, para utilização autóloga e alogénica. A relevância da colheita e uso destas células deve-se a diversos fatores: i) maior número de células estaminais por volume do que a medula óssea; ii) a taxa de rejeição é menor quando usadas em enxerto alogénicos; iii) não é necessária uma compatibilidade antigénica HLA tão exigente como para a medula óssea alargando o número de dadores disponíveis; e 4) são mais fáceis de obter, processar e armazenar e a sua colheita é eticamente aprovada e legislada pelas leis nacionais e internacionais.
Legenda:
Células estaminais mesenquimatosas (indiferenciadas) isoladas de tecido do cordão umbilical (geleia de Wharton) criopreservado (painel da esquerda) e após diferenciação em células neuronais, na presença de meio de cultura neurogénico durante 96 horas (ampliação 100x). A Gartner, AC Maurício et al., 2012
Biotecnologia desenvolvida pela Biosckin:
O sangue do cordão umbilical e a geleia de Wharton do cordão umbilical são tecidos normalmente rejeitados, em que a sua utilização não implica problemas éticos nem qualquer perigo para a mãe e para o bebé. São células com elevada plasticidade e menor exigência em termos de histocompatibilidade quando usadas de forma alogénica, o que permite abranger um número mais elevado de doentes comparativamente à utilização de células estaminais da medula óssea ou recolhidas por aferése. Atualmente, a utilização das células estaminais hematopoiéticas do sangue do cordão umbilical está perfeitamente estandardizada para transplante de medula óssea em doenças hemato-oncológicas, enquanto que as células estaminais mesenquimatosas da geleia de Wharton têm sido utilizadas como coadjuvante de transplante hematopoiético aumentando significativamente a taxa de sucesso do tratamento.
A utilização com fins terapêuticos das células estaminais pressupõe a sua disponibilidade no momento da utilização, pelo que é necessário recorrer à sua criopreservação e armazenamento, sendo posteriormente descongeladas no momento da aplicação clínica.
Atualmente, a Medicina Regenerativa e a Engenharia de Tecidos são áreas promissoraa da Medicina para o tratamento de patologias que requerem a substituição de tecidos e órgãos irreversivelmente lesados e que pelos tratamentos habituais não regeneram. A Medicina Regenerativa e a Engenharia de Tecidos implicam a associação de sistemas celulares, autólogos (do próprio) ou alogénicos (de um dador compatível), com biomateriais. Nesse aspeto, as células estaminais de origem extra-fetal como as do sangue do cordão umbilical, da matriz do cordão umbilical e da placenta, apresentam grandes vantagens comparativamente àquelas que são obtidas da medula óssea e de embriões obtidos por transferência nuclear somática ou embriões excedentários de técnicas de reprodução assistida.
Recorrer a técnicas de engenharia de tecidos para tratamento de patologias de tecidos estruturais como o tecido músculo-esquelético, ósseo e o nervo periférico, como tratamento compassivo de doentes, é uma realidade em todo o mundo. Está neste momento em fase experimental (ensaios clínicos, experimentação animal ou com culturas celulares) a sua utilização em tecidos funcionais (como o miocárdio, o sistema nervoso central e o pâncreas). A capacidade de associar células estaminais do próprio indivíduo (e por isso sem qualquer risco de rejeição ou de transmissão de doenças víricas e priónicas) com materiais biocompatíveis é uma maior-valia para o tratamento de muitas patologias que não têm solução com os tratamentos clássicos.
A Biosckin tem um grupo de I&D que se dedica ao desenvolvimento de biotecnologias na área das terapias celulares e engenharia de tecidos, incluindo isolamento, expansão (in vitro e em birreatores) e diferenciação de células estaminais mesenquimatosas e progenitoras hematopoiéticas do cordão umbilical, assim como o desenvolvimento de biomateriais. Recentemente, a Biosckin desenvolveu a tecnologia necessária para criopreservar o tecido do cordão umbilical (geleia de Wharton) extremamente rico em células estaminais mesenquimatosas.