Desarrollo y estudio del potencial inmunomodulador de tres novedosas estrategias para la aplicación de la terapia celular

Abstract

La terapia celular ha emergido en los últimos años como una nueva herramienta terapéutica para el tratamiento de diversas patologías. Sin embargo, la vía y tipo de administración de estas terapias son factores enormemente condicionantes para la correcta implantación del producto terapéutico y, por tanto, para su eficacia. En este sentido, es necesario el desarrollo de métodos y vías de administración alternativos que aseguren viabilidad y la correcta implantación de las células madre para conseguir la optimización de estas terapias.

Esta tesis doctoral plantea estrategias alternativas para favorecer la implantación y aumentar el efecto terapéutico de las células madre adultas. Cada una de estas estrategias constituye un bloque con entidad propia que se desarrolla a lo largo de los diferentes apartados de este trabajo. La primera estrategia se centra en el uso combinado de las células madre mesenquimales (Mesenchymal Stem Cells, MSCs) con materiales quirúrgicos para favorecer la implantación y la actividad biológica de las células. La segunda estrategia aborda una nueva vía de administración en el contexto de la terapia celular para el tratamiento de lesiones de origen cardiovascular. En concreto, las células madre adultas son administradas por vía intrapericárdica, evaluando su biodistribución y actividad inmunomoduladora en un modelo de animal grande. Por último, para la tercera estrategia se evalúa la actividad inmunomoduladora de exosomas derivados de MSCs, y se realiza una comparativa de diferentes metodologías de aislamiento de dichas vesículas para su extrapolación y aplicación en el entorno clínico.

In the recent years, stem cell therapy has emerged as a novel therapeutic tool for the treatment of a wide range of diseases. The administration route has a significant impact on the success of these therapies as it determines the correct implantation of the therapeutic product as well as its effectiveness. In this sense, the evaluation of new approaches, alternative implantation routes and techniques is urgently needed.

This PhD work analyses different strategies to improve the implantation and the therapeutic effect of adult stem cells. The results of these strategies are discussed along the different sections of this thesis. The first strategy was focused in the combination of mesenchymal stem cells (Mesenchymal Stem Cells (MSCs) and surgical materials to enhance the implantation and biological activity of MSCs. The second strategy addresses an innovative administration route in the context of cardiovascular cell therapy. Concretely, adult stem cells were intrapericardially administered, evaluating their bio-distribution and immunomodulatory activity in a large animal model. Finally, the immunomodulatory activity of MSCs-derived exosomes was evaluated and different isolation methods were assessed for their extrapolation and application in the clinical context.