Tipos de células madre: Pablo Menendez GENyO (Centre of Genomics & Oncology Pfizer-University of Granada-Andalusian Government) pablo.menendez@genyo.es Barcelona, 27 de Abril 2012 Tipos de células madre: Oportunidades y retos

Célula madre: definición y clasificación PROPIEDADES QUE LAS DEFINEN Alta capacidad de crecimiento. Autorenovación – perpetuidad con el tiempo. Capacidad de generar (diferenciarse) múltiples tejidos. CLASIFICACION ONTOGENIA: JERARQUIA: Embrionarias Célula Madre Fetales Célula progenitora/precursor Neonatales: placenta y cordón umbilical Adultas Inducidas (iPSC)*

CELULAS MADRE EMBRIONARIAS

CELULAS MADRE NEONATALES/ADULTAS Prof. Donnall Thomas Medicine Nobel Award 1990. Médula Ósea Sangre periférica Piel SNC Mama Intestino Cordón Umbilical Terapia de rescate

CELULAS MADRE PLURIPOTENTES INDUCIDAS B CB-CD34+ Día: -2 0 3 8-9 10-15 Aislamiento (Pureza>90%) Estimulación citocinas (SCF, FLT3, IL3, IL6) Infección lentiviral Crecimiento Emergen las primeras colonias CB-CD34+ iPSCs 10X 20X Factores de reprogramación: Oct4, Sox2, Klf4, c-myc, Lin28

? ? ? Células madre: Tipos y Aplicaciones APLICACIÓN / TIPO ADULTAS EMBRIONARIAS iPSC (inducidas) Medicina Regenerativa Embriología y desarrollo Modelos de enfermedad Screening de fármacos ? ? ?

TERAPIA CELULAR Y MEDICINA REGENERATIVA OBSTACULOS POR VENCER: * Protocols de diferenciación reproducibles y eficientes * Conocer el estadio de maduración necesario para cada trasplante * Dosis celular a trasplantar * Eliminar cualquier traza de células indiferenciadas  originan teratomas * Terapias alogénicas: problemas de rechazo inmunológico * Las iPSC derivadas de pacientes o donantes específicos puede ser una solución Bradley JA et al. Nat Reviews Immunology 2002 *Población infinita *Capacidad de diferenciación a cualquier tejido

EMBRIOLOGÍA Y BIOLOGIA DEL DESARROLLO Las hESC y iPSC son una herramienta única para entender los mecanismos celulares y moleculares implicados en la formación de tejidos durante el desarrollo embrionario humano

TOXICIDAD Y SCREENING DE FARMACOS hESC / iPSC estables Hepatocitos Cardiomiocitos TOXICOLOGIA PREDICTIVA EN POBLACIONES CONCRETAS Disease-specific hESC/iPSC Modificación genética DESARROLLO DE COMPUESTOS DIRIGIDOS CONTRA LAS CELULAS ANÓMALAS (TERAPIA DE DIFERENCIACION) Disease-specific hESC/iPSC-progeny Trasferencia nuclear

MODELOS DE ENFERMEDADES Las hESC/iPSC representan una herramienta sin precedentes para generar modelos de enfermedades: cancer, monogénicas etc NORMAL SPECIFICATION NORMAL MATURATION Normal Differentiation: Lineage-specific precursors Mature Functional Cells Embryoid Bodies Massive Clonal Proliferation Precursor Differentiation Blockade IMPAIRED SPECIFICATION BLOCKED MATURATION iPSC ESPECÍFICAS DE PACIENTE/DONANTE O hESC TRANSGÉNICAS

Células madre: Tipos y Aplicaciones APLICACIÓN / TIPO ADULTAS EMBRIONARIAS iPSC (inducidas) Medicina Regenerativa X Embriología y desarrollo Modelos de enfermedad Screening de fármacos

AGRADECIMIENTOS GENyO, Granada René Rodríguez PhD Ruth Rubio Rosa Montes Clara Bueno PhD Damià Romero Oscar Navarro Pedro Real PhD Verónica Ayllón PhD Verónica Ramos-Mejía PhD Mar Roldán