Obtención y procesamiento de células madre autólogas a partir de tejido adiposo
Expansión y cultivo de células madre autólogas
Diferenciación de células madre adiposas en células madre pluripotentes inducidas (iPSC)
El término médico apropiado para el proceso de recolectar, preparar, formular, producir y expandir células madre es “procesamiento de células madre”. Este término abarca los diversos pasos involucrados en la obtención y manipulación de células madre con fines terapéuticos. El procesamiento de células madre generalmente implica técnicas como el aislamiento, purificación, cultivo, expansión y diferenciación celular, dependiendo de los objetivos específicos del procedimiento.
Obtención de células: La fuente de las células madre puede variar dependiendo del tipo de célula deseado. Las fuentes comunes incluyen embriones, tejidos fetales, sangre del cordón umbilical, médula ósea o tejidos adultos como el tejido adiposo (grasa).
Aislamiento de células: La población celular específica de interés debe ser aislada del tejido obtenido. Esto generalmente implica métodos enzimáticos o mecánicos para disociar el tejido y liberar las células.
Cultivo de células: Las células aisladas se colocan en una placa de cultivo o biorreactor que contiene un medio de crecimiento rico en nutrientes que proporciona los nutrientes esenciales, factores de crecimiento y otros componentes necesarios para la supervivencia y proliferación celular.
Expansión: Las células se permiten proliferar en el cultivo a lo largo de varias pasadas para aumentar su número. Esto implica un monitoreo regular del crecimiento celular, cambios de medio y subcultivos para mantener una densidad celular óptima.
Caracterización: Las células cultivadas se caracterizan utilizando varias técnicas para confirmar su identidad y propiedades. Esto puede incluir inmunotinción, citometría de flujo, análisis de expresión génica y ensayos funcionales.
Diferenciación: Dependiendo de la aplicación deseada, las células madre pueden inducirse a diferenciarse en tipos de células específicos. Esto se puede lograr mediante la adición de factores de crecimiento específicos, cambios en las condiciones de cultivo o manipulación genética para dirigir las células hacia una línea particular.
Control de calidad: A lo largo del proceso, se implementan medidas de control de calidad para garantizar la pureza, viabilidad y seguridad de las células madre producidas. Esto implica pruebas de contaminantes, evaluación de la estabilidad genética y evaluación de la capacidad de las células para diferenciarse en los tipos de células deseados.
Es importante tener en cuenta que los pasos y técnicas específicos pueden variar dependiendo del tipo de células madre producidas, los objetivos de investigación y los requisitos regulatorios que rigen la investigación y terapia con células madre.
Recolección de Tejido Adiposo: El procedimiento comienza con la recolección de tejido adiposo del propio paciente. Esto se realiza generalmente a través de una técnica mínimamente invasiva llamada liposucción. Se realiza una pequeña incisión y el tejido adiposo se succiona suavemente utilizando una cánula especializada.
Procesamiento del Tejido: El tejido adiposo recolectado se somete a procesamiento para aislar las células madre presentes en él. Se pueden utilizar diversos métodos enzimáticos o mecánicos para descomponer el tejido y liberar las células madre. Este paso tiene como objetivo separar las células madre de otros componentes, como las células de grasa y el tejido conectivo.
Aislamiento de Células Madre: Una vez procesado el tejido adiposo, el siguiente paso es aislar las células madre de la mezcla. Se emplean técnicas como centrifugación o filtración para separar las células madre en función de su densidad o tamaño.
Concentración de Células Madre: Después de aislar las células madre, se concentran para obtener un mayor número de células viables. Esto se puede lograr mediante pasos adicionales de centrifugación o filtración, eliminando los líquidos y los desechos en exceso mientras se retienen las células madre.
Control de Calidad: Antes de continuar con el procesamiento, se realiza una evaluación de control de calidad para evaluar la viabilidad, pureza y potencia de las células madre aisladas. Esto puede implicar pruebas de marcadores específicos, recuento celular, ensayos de viabilidad y controles de esterilidad.
Preparación del Cultivo Celular: Las células madre autólogas aisladas se colocan en un recipiente de cultivo estéril que contiene un medio de crecimiento adecuado. El medio de crecimiento se formula para proporcionar los nutrientes necesarios, factores de crecimiento y soporte para la proliferación y el mantenimiento celular.
Expansión Celular: Las células madre se les permite proliferar y expandirse en el recipiente de cultivo bajo condiciones controladas de laboratorio. Esto implica proporcionar un ambiente óptimo con temperatura, humedad y composición de gases adecuados.
Cambio de Medio: A intervalos específicos, se reemplaza o complementa el medio de crecimiento para respaldar el crecimiento celular y mantener un entorno de cultivo óptimo. Esto garantiza la provisión de nutrientes frescos y la eliminación de productos de desecho.
Pasaje y Subcultivo: A medida que las células madre se multiplican, pueden alcanzar la confluencia en el recipiente de cultivo. En esta etapa, es necesario realizar el pasaje o subcultivo para proporcionar suficiente espacio para un crecimiento continuo. Esto implica desprender las células de la superficie del recipiente, generalmente mediante métodos enzimáticos o mecánicos, y transferirlas a nuevos recipientes de cultivo.
Monitoreo y Control de Expansión: Durante el proceso de expansión, las células madre se monitorean regularmente en términos de cinética de crecimiento, morfología, viabilidad y otros parámetros de calidad. Esto permite ajustar las condiciones de cultivo, la composición del medio y las técnicas de pasaje según sea necesario para mantener una salud y un crecimiento celular óptimos.
Reprogramación: Las células madre adiposas se inducen a someterse a una reprogramación, transformándolas en células madre pluripotentes inducidas (iPSC). La reprogramación generalmente implica la introducción de genes o factores de transcripción específicos en las células. Esto se puede lograr mediante diversas técnicas, como vectores virales, métodos no integrativos o entrega directa de proteínas.
Cultivo y Expansión Celular: Las células reprogramadas, ahora iPSC, se cultivan y expanden en condiciones específicas que promueven su pluripotencia. Esto implica proporcionar un medio de cultivo complementado con factores que mantienen el estado de iPSC y evitan la diferenciación espontánea.
Caracterización y Control de Calidad: Las iPSC generadas se caracterizan extensivamente para confirmar su naturaleza pluripotente. Esto incluye evaluar su morfología, perfiles de expresión génica, marcadores de superficie y la capacidad de diferenciarse en varios tipos celulares representativos de las tres capas germinales.