Cell microencapsulation for therapeutic purposes: towards greater control over biocompatibility

Abstract

En la actualidad, los avances realizados en biología, genética y tecnología farmacéutica han permitido redefinir el concepto y las aplicaciones terapéuticas de la tecnología de microencapsulación de células. Hoy en día es posible inmovilizar células de distinto origen como células primarias, células genéticamente modificadas o incluso células madre en matrices poliméricas recubiertas por una membrana semipermeable que permite el tránsito de nutrientes, oxígeno, desechos celulares y productos terapéuticos secretados por las células,mientras que impide la entrada de moléculas y células inmunocompetentes. Sin embargo, una de las principales limitaciones que presenta este tipo de terapia es el rechazo por parte del sistema inmunológico del huésped receptor a las células implantadas, generalmente más acentuado cuando se lleva a cabo una aproximación xenogénica. Es un hecho conocido los importantes efectos secundarios producidos por los tratamientos crónicos con agentes inmunosupresores, por lo que cualquier avance que permita reducir la administración de éstos fármacos supondrá una importante mejora terapéutica. Además de esto, en la actualidad, para poder asegurar un correcto intercambio de material de investigación entre grupos colaboradores, la posibilidad de criopreservar además de células, estructuras biocompatibles desarrolladas para inmovilizar células, está siendo considerada por muchos grupos de investigación. En la presente memoria experimental se ha llevado a cabo una completa caracterización in vitro e in vivo de las microcápsulas APA (alginato-poli-l-lisina-alginato) que contenían mioblastos modificados genéticamente para liberar Epo, tras implante subcutáneo en un modelo murino alogénico. Además, la administración subcutánea de las microcápsulas criopreservadas durante 45 días, empleando un protocolo de enfriamiento lento y un 10% de DMSO, originó niveles sostenidos de Epo durante periodos prolongados de tiempo, en un modelo murino alogénico. La evaluación de los sistemas microencapsulados en un modelo xenogénico de rata, empleando una inmunosupresión transitoria basadoa en Tacrolimus (intramuscular), puso de manifiesto la importancia de realizar un periodo mínimo de inmunosupresión para mantener la viabilidad celular (4 semanas). Finalmente, se evaluó la administración conjunta de microesferas de PLGA de dexametasona junto a mioblastos secretores de Epo microencapsulados. La liberación de dexametasona a partir de las microesferas de PLGA proporcionó una herramienta farmacológica eficaz para prevenir la respuesta inflamatoria aguda provocada tanto por los biomateriales empleados en la generación de los sistemas como por los procedimientos quirúrgicos utilizados durante el proceso de implante en modelo murino. Los resultados obtenidos sugieren que la tecnología de microencapsulación de células puede ser una alternativa prometedora como sistema de liberación de productos terapéuticos,incluso en ambientes xenogénicos, empleando agentes inmunosupresores o anti-inflamatorios de forma transitoria que alivien la respuesta inmunológica al implante.