Un disco intervertebral basado en células progenitoras humanas

Área de la Ciencia:

• La Medicina Regenerativa
• Ciencia de los biomateriales
• Investigaciones ortopédicas

Sus antecedentes:

• La degeneración del disco intervertebral (DIV) causa dolor lumbar, y la ingeniería tisular ofrece posibles terapias de regeneración.
• Las células estomales mesenquimales (MSC) se han estudiado extensamente para la reparación de IVD, pero no han dado tratamientos aprobados por la FDA.
• La investigación actual carece de caracterización del comportamiento de las células progenitoras discogénicas en el cultivo 3D y su impacto en la deposición de la matriz extracelular.

Objetivo del estudio:

• Caracterizar las células progenitoras discogénicas del núcleo pulposo (NP) y el anillo fibroso (AF) humanos.
• Evaluar la eficacia de las células discogénicas en la creación de reemplazos de IVD por ingeniería tisular (eDAPS) en comparación con las MSC.
• Evaluar la influencia de la expansión del cultivo 2D vs. 3D en el comportamiento celular discogénico y la deposición de la matriz.

Principales métodos:

• Las células progenitoras discogénicas NP y AF se ampliaron en cultivo 2D o 3D.
• Los reemplazos de DIV de ingeniería tisular (eDAPS) se fabricaron utilizando células discogénicas o MSC (cabra/humano).
• Los eDAPS fueron analizados para la deposición de la matriz extracelular, la estabilidad del fenotipo regional y las propiedades mecánicas.

Principales resultados:

• Las células discogénicas depositaron más matriz extracelular en general en comparación con las MSC.
• La deposición de la matriz fue distinta entre los eDAPS derivados de células discogénicas NP y AF, con mayor homogeneidad dentro de las regiones.
• Las células discogénicas mostraron una deposición mínima de colágeno X, lo que indica un fenotipo más estable resistente a la hipertrofia y la calcificación, a diferencia de eDAPS derivado de MSC.

Conclusiones:

• Las células discogénicas NP y AF humanas son fuentes celulares viables y superiores para crear reemplazos de IVD enteros vivos (eDAPS).
• Los eDAPS derivados de células discogénicas demostraron propiedades mecánicas y de composición mejoradas en comparación con los eDAPS basados en MSC.
• Estos hallazgos apoyan el potencial de las células discogénicas para desarrollar tratamientos efectivos para la enfermedad degenerativa del disco y el dolor lumbar asociado.