Las Células Madre Mesenquimales (hMSCs) son protagonistas en la medicina regenerativa y en el futuro de la terapia celular. Su cultivo y expansión en laboratorio son cruciales, pero el medio tradicional usado está quedando obsoleto. Aquí exploraremos el cambio fundamental hacia medios de cultivo definidos químicamente y libres de suero.
El problema con el método tradicional (¡Adiós al Suero!)
La mayoría de los laboratorios todavía recurren a medios basales estándar como DMEM, RPMI 1640 o MEM, a los cuales se les añaden componentes para el crecimiento celular:
- Proteínas para la adhesión.
- Lípidos para el anabolismo (producción de energía y componentes celulares).
- Factores de crecimiento y hormonas.
- 10–20% de Suero Fetal Bovino (FBS).
El FBS ha sido un estándar, pero tiene serias desventajas que limitan su uso en la producción clínica:
- Alta Variabilidad Lote a Lote: La composición del suero nunca es totalmente uniforme, lo que hace que los resultados de un experimento a otro, o de un proceso de producción a otro, sean inconsistentes.
- Riesgo de Contaminación: Existe la posibilidad de contaminación con agentes como priones, virus o agentes zoonóticos (que se transmiten de animales a humanos), un riesgo inaceptable para terapias destinadas a pacientes.
La Revolución de los Medios Definidos Químicamente y Libres de Suero
La solución es simple, pero técnicamente exigente: usar medios de cultivo químicamente definidos y libres de suero.
Ventajas Clave
- Composición 100% Conocida: Todos los componentes son identificados.
- Cantidades Definidas Estequiométricamente: Sabemos exactamente cuánto de cada componente hay.
Esto nos permite un control sin precedentes sobre el futuro de la terapia celular. La adaptabilidad es la gran ganadora, ya que podemos ajustar con precisión la "receta" del medio según las necesidades específicas de las células. Es un factor crucial, pues las hMSCs extraídas de diferentes tejidos (grasa, médula ósea, etc.) ¡tienen requerimientos nutricionales distintos! La tendencia futura es desarrollar medios específicos para cada tejido, en lugar de un enfoque "universal".
Superando los Nuevos Retos: Bioreactores y Estrés Hidrodinámico
El abandono del suero trae consigo nuevos desafíos, especialmente al escalar la producción de células en bioreactores agitados (sistemas de mezcla dinámica):
- Sensibilidad al Estrés: El suero actuaba como un amortiguador contra el estrés hidrodinámico (la fuerza de agitación). Sin él, las células son más vulnerables.
- Caracterización del Proceso: Es vital realizar una caracterización del proceso previa. Hay que seleccionar cuidadosamente tanto el medio libre de suero como los microportadores (MCs), pequeñas esferas donde las células se adhieren para crecer en los bioreactores.
- Eficiencia de Adhesión Celular: La unión de las células a los MCs (la adhesión) puede ser menor sin suero.
La Sinergia Clave: Medio + Microportador (MC)
La experiencia, junto con estudios como el de Muoio et al., confirma que el medio y el microportador son inseparables. El desarrollo conjunto de un nuevo medio libre de suero y un MC adaptado a ese medio puede mejorar drásticamente la adhesión celular y el rendimiento del proceso. ¡El futuro pasa por crear MCs a medida para cada formulación de medio!
Detalles del Proceso: De la Preparación a la Cosecha
Para alcanzar las densidades celulares necesarias para la aplicación clínica, se requiere una metodología rigurosa:
Preparación y Crecimiento
- Inóculo Adaptado: Las células usadas provienen de un banco celular que ya está adaptado al medio libre de suero.
- Evitar el Envejecimiento: Se recomienda inocular directamente el bioreactor con células descongeladas del banco de trabajo para mantener el Nivel de Duplicación Poblacional (PDL) por debajo de 15, asegurando la calidad de las células madre.
- Optimización Crucial: Antes de la producción a gran escala, se debe realizar una detección para encontrar la combinación óptima de medio y MCs.
La Fase de Cosecha
En los experimentos, la combinación F MCs con la formulación UrSuppe mostró el mejor rendimiento.
- Punto Ideal: El momento ideal para la cosecha es crucial para la calidad celular. Se determinó que se encuentra entre los días 5 y 6 de cultivo, justo antes de que las células alcancen la fase estacionaria. Cosechar 24 horas antes de la fase estacionaria garantiza la mayor viabilidad y calidad.
- Rendimiento Superior: El uso de un bioreactor de un solo uso de tanque de acero inoxidable agitado ha demostrado ser más eficiente que los spinner flasks (frascos agitados), produciendo hasta un 70% más de células viables.
En resumen en cuanto al futuro de la Terapia Celular, la transición a medios definidos químicamente y libres de suero es indispensable para la seguridad y reproducibilidad clínica. Si bien presenta desafíos operativos, la optimización detallada del medio en conjunto con los microportadores nos acerca a una producción de hMSCs más segura, controlada y eficiente.
Artículo completo Aquí Hacia el futuro de la Terapia Celular: ¿Por qué decir adiós al suero para expandir Células Madre?
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