Los trasplantes de médula ósea son un tratamiento común para ciertas afecciones relacionadas con la sangre, pero el sistema inmunitario del paciente a menudo puede reaccionar mal a las células extrañas y atacarlas. Las células estromales mesenquimales (CMM) pueden ayudar, pero también pueden ser eliminadas por las células inmunitarias. Ahora, un equipo de Harvard ha demostrado que el recubrimiento de MSCs en un hidrogel delgado puede protegerlas, haciendo que los trasplantes de médula ósea sean más exitosos.

Las células madre que producen sangre se encuentran en la médula ósea, razón por la cual los trasplantes de médula ósea podrían ayudar a las personas con cánceres sanguíneos o ciertos trastornos metabólicos. El problema, por supuesto, es que el sistema inmunológico puede reconocer el tejido trasplantado como extraño y, en un intento equivocado de ayudar, ataca a las nuevas células. Se sabe que las CMM regulan el sistema inmunológico mediante la secreción de ciertos compuestos, lo que a su vez puede impedir que ataquen el trasplante, pero también son vulnerables a ser eliminadas del cuerpo.

Así que el equipo se propuso hacer más resistentes a las CMM y, a su vez, permitirles proteger los trasplantes de médula ósea de un sistema inmunitario demasiado entusiasta. El equipo está formado por investigadores de varias escuelas de Harvard como el Wyss Institute, la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) y la Harvard Stem Cell Initiative (HSCI).

En un estudio anterior, el equipo utilizó un dispositivo microfluídico para recubrir las MSC con una fina capa de hidrogel, a la que llamaron microgeles. Estas células pudieron permanecer en el interior de los animales de experimentación mucho más tiempo que las CMM no recubiertas.

Para el nuevo estudio, los investigadores mejoraron la receta del microgel, haciéndolo más rígido para que el sistema inmunitario tuviera aún más dificultades para eliminarlo. Al mismo tiempo, se aseguraron de que la encapsulación no interfiriera con la secreción u otras funciones de las células, y luego se cultivaron las células recubiertas para ayudarlas a producir más.

Se encontró que estos microgeles sobreviven cinco veces más tiempo en ratones que el microgel anterior, y un orden de magnitud más largo que las CMM desnudas. En otra prueba, activaron el sistema inmunológico para atacar las células al incubarlas en suero fetal bovino. Como era de esperar, esto eliminó más MSCs que antes, pero estas MSCs recubiertas aún resistieron cinco veces más que las no recubiertas.

Luego, el equipo inyectó las CMM encapsuladas en ratones que ya tenían una mayor respuesta inmunitaria contra ellos, y descubrió que todavía funcionaban mejor que las CMM desnudas. Esta prueba fue diseñada para imitar a los pacientes humanos que reciben varias infusiones de células madre, las cuales pueden desarrollar una respuesta inmunológica con el tiempo.

Y finalmente, en la prueba principal, los investigadores inyectaron tanto la médula ósea como los microgeles del MSC en ratones, para ver qué tan bien protegían a los primeros. La mitad de la médula ósea era inmunocompatible y la otra mitad no lo era (alogénica). El equipo encontró que después de nueve días, los ratones que recibieron microgel de MSC tenían el doble de células alogénicas en su médula ósea, en comparación con los ratones que no recibieron las MSC. Una vez más, los MSCs recubiertos también se desempeñaron mejor que los MSCs sin recubrimiento.

«Uno de los puntos fuertes de este trabajo es que utiliza un enfoque completamente no genético para aumentar drásticamente la supervivencia celular en contextos de trasplante, donde es muy necesario», dice David Mooney, autor líder del estudio. «Esta tecnología complementa muy bien los enfoques de ingeniería genética, y de hecho podría ser más eficiente que intentar modificar directamente las células inmunitarias.»