Vesículas extracelulares

Las vesículas extracelulares (VE) incluyen una amplia gama de partículas de membrana lipídica secretadas por todos los tipos de células, distintas en tamaño, biogénesis, moléculas de carga y función. Después de ser segregadas mediante la fusión de cuerpos multivesiculares con la membrana plasmática, las VE desempeñan papeles centrales en una gran variedad de procesos, incluyendo comunicación intercelular, reciclaje de proteínas de membrana y lípidos, inmunomodulación, senescencia, angiogénesis, proliferación, diferenciación y migración. Curiosamente, se han encontrado VE en diferentes fluidos biológicos (por ejemplo, sangre, orina, saliva) y se consideran herramientas de diagnóstico relevantes y una fuente clave en la búsqueda de nuevos biomarcadores para enfermedades.

Por otro lado, las respuestas inmunes no deseadas han obstaculizado drásticamente los resultados después del trasplante alogénico de órganos y la terapia celular, y también conducen a todo tipo de enfermedades inflamatorias y relacionadas con autoinmunidad. Entre otros, las células madre mesenquimales tienen un poderoso potencial inmunomodulador, y sus VE están previstas como una fuente natural de nanopartículas capaces de aumentar los beneficios en el trasplante de órganos y controlar las enfermedades inflamatorias. De hecho, dado que las VE son aparentemente bien toleradas, su uso prepara el camino para innovadoras y más eficientes terapias libres de células que puedan evitar los efectos secundarios asociados al trasplante de células madre.

En términos de direcciones futuras, para lograr una translación clínica y una fabricación correcta, el desarrollo de terapias con vesículas extracelulares tiene que abordar hitos destacados como el procesamiento a gran escala en condiciones obligatorias de Buenas Prácticas de Fabricación, controles de calidad y potencia e instrumentación. En consecuencia, muchos factores en los procesos de aislamiento, caracterización y análisis pueden tener un impacto en el resultado de la producción de estas vesículas, pero también refinar en gran medida su extraordinaria eficacia. Aunque el diseño y desarrollo de productos basados en vesículas extracelulares està avanzando hacia procesos estandarizados y controlados a la escala adecuada, existen diferentes cultivos celulares o condiciones microambientales que pueden afectar en gran medida el rendimiento de las vesículas extracelulares y sus propiedades intrínsecas. Además, el uso de biorreactores con alta superficie para crecimiento celular, recirculación de medios de cultivo y recuperación continuada de vesículas es muy prometedora. Además, la implementación de ensayos rutinarios para evaluar la potencia y dosis óptimas son de suma importancia. Actualmente, sin técnicas robustas para su cuantificación, el control de possibles variaciones lote a lote es imprescindible. Por último, se debe invertir esfuerzos en el desarrollo de plataformas analíticas más con el objectivo de estudiar su carga molecular y predecir sus posibles beneficios o efectos secundarios tres su administración en pacientes. Con este fin, se deben lograr avances en las estrategias de purificación y análisis específicos mediante tecnologías omicas.

Recientemente, el grupo ha puesto a punto el desarrollo de un nuevo producto de terapia avanzada basado en la ingeniería de tejidos cardíaca. El nuevo producto contiene vesículas extracelulares derivadas de células madre mesenquimales de grasa cardiaca. Básicamente, el nuevo parche terapéutico, que puede adherirse directamente sobre la zona infartada mediante el uso de una cola quirúrgica de uso rutinario en clínica, está formado por una porción de matriz extracelular de pericardio (la membrana que rodea el corazón humano) que se ha descelularizado previamente y vuelta a rellenar posteriormente con las vesículas que tienen un tamaño de entre 50 y 150 nanómetros. El nuevo prototipo de terapia avanzada ha sido implantado con éxito en cerdos a los que se ha inducido un infarto agudo de miocardio. Los experimentos que se han llevado a cabo en el Centro de Medicina Comparada y Bioimagen ha permitido analizar el beneficio al cabo de una semana de la fijación del bioiumplante lleno de nanovesículas. En particular se ha estudiado la regulación de la respuesta inflamatoria por parte de las nanovesículas que podría revertir los efectos adversos provocados por el infarto. Como resultado se ha observado la liberación de una parte del contenido de nanovesículas desde el bioimplante cardíaco dentro de la zona infartada, la formación de nuevos vasos sanguíneos y una reducción del nivel de infiltración de células inmunes (macrófagos y linfocitos T) dentro del miocardio dañado.

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