Bases da terapia com Células Tronco

“Células tronco como um novo produto farmacêutico”

Células Tronco

• Auto renovação;• Diferenciação em

mais de uma linhagem celular;

• Células funcionais nos tecidos derivados da mesma linhagem.

(Adaptado de SCHWINDT e cols., 2005)

Células Tronco

Anderson et al Nat. Medicine 2001Anderson et al Nat. Medicine 2001

Principais Aplicações Futuras da Terapia com Células Tronco ????

• Doença de Alzheimer

• Diabetes• Cardiopatias• Hepatopatias• Distrofia Muscular• Doença de

Parkinson

• Lesão da medula Espinhal

• Acidente vascular cerebral

• Medicina Regenerativa em geral

• Transplante de Órgãos sólidos

OrlicOrlic D et al Nature 2001D et al Nature 2001

•• MedulaMedula óósseassea coletadacoletada de de camundongoscamundongos transgênicostransgênicos GFPGFP++

•• SeleSeleççãoão de de precursoresprecursores LinLin--cc--kitkit++

•• InduInduççãoão de de infartoinfarto do do miocmiocáárdiordio emem fêmeasfêmeas C57BL/6C57BL/6•• PrecursoresPrecursores hematopohematopoééticosticos injetadosinjetados nana áárearea vizinhavizinha aoao IAMIAM

Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult bone marrow

Nature 418:41Nature 418:41--49, 200249, 2002

Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RL, Schwartz RE, Keene CD, Ortiz-Gonzalez XR, Reyes M, Lenvik T, Lund T, Blackstad M, Du J, Aldrich S, Lisberg A, Low WC, Largaespada DA, Verfaillie CM.

Texas Heart Institute - Houston

Hospital Procardíaco do Rio de Janeiro

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Instituto do Milênio de Bioengenharia Tecidual

Circulation, 2003;107:2294-2302

Células Tronco Adultas Plasticidade ??? Fusão??? Citoquinas???

Clonagem Reprodutiva x Clonagem Terapêutica

Uso de Céls Tronco Embrionárias Humanas em Pesquisa Básica

Célula Tronco Hematopoética

A Primeira Célula Tronco a ser utilizada na regeneração de tecidos…….

Transplante de Medula Óssea

Células Tronco Adultas

O que são Células Tronco adultas?

Células Latentes existentes em vários tecidos e que garantem sua regeneração.

São mais raras e difíceis de cultivar em alguns tecidos.

São facilmente obtidas da Medula Óssea e do Sangue de Cordão umbilical.

Células Tronco - Tipos• Embrionárias - ESC

– Células derivadas da massa celular interna (ICM) do blastocisto; – podem ser expandidas em cultura na presença de substâncias que impeçam a

sua diferenciação;– mantém a sua potencialidade e a sua capacidade de auto-renovação; – Ex. Originam tecidos dos 3 folhetos embrionários: ectoderma, endoderma e

mesoderma.• iPS – células tronco pluripotentes induzidas• Fetais – FSC

– Células que não se diferenciam espotaneamente;– Apresentam-se em abundância por todo o organismo em desenvolvimento;– Apresentam maior poder de auto-renovação.– Ex. Células do cordão umbilical.

• Adultas – ASC– Células cujos processos de mobilização e diferenciação são rigorososamente

controlados; – potencial de diferenciação limitado;– normalmente são uni ou multipotentes . – Ex. Medula óssea: células tronco hematopoiéticas e mesenquimais.

Células Tronco Mesenquimais– Células tronco mesenquimais

• Inicialmente descritas como fonte de células osteoblásticas, adipogênicas e condrogênicas;

• Elevada plasticidade• MO – principal fonte• Outras fontes:

– Tecido adiposo– Cordão umbilical– Vilosidades coriônicas– Líquido amniótico– Sangue periférico– Fígado do feto– Pulmões– Dentes

(Prockop, 1997; Pittenger e cols., 1999; Bianco e Gehron Robey, 2000; Jori e cols., 2005; Beyer Nardi e da Silva Meirelles, 2006; Sethe e cols., 2006.)

(Giordano e cols, 2006)

Diferenciação de Células Tronco Mesenquimais

Células Tronco Mesenquimais• Aplicações Clínicas

– pré-clínicos• Fraturas• Isquemia• Infarto do Miocárdio• Reconstituição de Cartilagens• Regeneração de discos vertebrais

– Clínicos• Reestruturação óssea – osteogênese imperfeita;• Restauração da hematopoiese em pacientes submetidos a

quimioterapia e ou radioterapia mieloblativa.

(Giordano e cols, 2006)

Uso Potencial de Células Tronco• Estudos Clínicos

– Fase I:• Estudo é realizado em pequenos grupos de pacientes com o

objetivo de avaliar a toxicidade do tratamento.– Fase II:

• O estudo é ampliado para uma amostra maior, porém menor que 100, com objetivo de avaliar sua eficácia e grau de segurança.

– Fase III:• O tratamento proposto agora é submetido a estudo randomizado

com uma amostra maior que a da fase II. – Fase IV:

• Estudo realizado com o objetivo de confirmar que os resultados dos ensaios de fase III são aplicáveis na população doente.

(Sociedade Brasileira de Profissionais em Pesquisa Clínica)

Células Tronco: Estudos Clínicos• Estudos de fase I

– Maior número de trabalhos.– Maior diversidade celular.

• Células tronco embrionárias e adultas.– Todas as áreas e especialidades.

• Estudos de fase II– Estudos limitados

• Menor número de trabalhos– Células tronco adultas

• Especialidades– Doenças Cardíacas– Diabetes– Doenças Onco-hematológicas– Doenças Autoimunes– Reconstituição Óssea– Doenças Músculo-esqueléticas

• Estudos de fase III– Estudos restritos à algumas especialidades

• Hematologia• Cardiologia• Hepatologia

Células Tronco: Estudos Clínicos

Investimento em Saúde

Ministério da Saúde + Parcerias

2004/2010 R$ 93 milhões§ > 2500 Projetos

Demais Fap´s

§ ~30% parceiros e 70% MS (Decit e Deciis)

Pesquisa com Células Tronco no Brasil

• De acordo com o Diretório de Grupos Brasileiros de pesquisa (CNPq – Conselho Nacional de Pesquisa), em 2008, o Brasil tinha 91 grupos de pesquisa com pelo menos um projeto de trabalho em células tronco.

• Nestes projetos, estavam trabalhando 289 pesquisadores com doutorado.

NoNo Brasil, até este momento, não existe regulação em nível de Lei no que concerne à pesquisa com células tronco, exceto parao uso de células derivadas de embriões humanos.

Desde 2005,a pesquisa com células tronco embrionárias foiregulamentada pela Lei nº 11 105, conhecida como a “ Lei de Biossegurança”.

Decreto nº 5 591, de 22 de Novembro de 2005, definiu e permitiu o uso de “embriões não viáveis”

Isto significa que a Lei Brasileira autoriza pesquisa, emembriões que não serão usados para fins reprodutivos apósprocedimentos diagnósticos.

Aspectos Legais

* Existem leis federais sobre transplantes (n. 9434 4/2/1997) e direitos maternos no uso de células de cordão umbilical (n. 11633 27/12/2007)

Aspectos LegaisLei de Biossegurança 11.105/05

Uso de Células Tronco de Embriõescom o propósito de Pesquisa e Terapeuticaobtidas de embriões humanos produzidos por fertilização in

vitro fertilization;

Com a autorização dos pais;

somente embriões não viáveis escolhidos daquelescongelados há 3 anos ou mais antes da data da publicação da Lei;

sem permissão para transações comerciais (nenhumpagamento pelo embrião).

Aspectos regulatórios - Éticos•A Regulação da Ética em pesquisa no Brasil é realizada por uma estrutura autônoma sob o Conselho Nacional de Saúde (CNS). Foi criada em 1996.

•CNS é o nível superior do controle social do SUS.

•Avaliação Ética dos protocolos é feita por uma rede de ~500 comissões avaliadoras locais (CEP’s) e em algumas circunstâncias, incluindo todos os protocolos clínicos envolvendo terapias com células tronco, a decisão final é tomada por uma comissão central (CONEP).

•As comissões de avaliação locais estão localizadas em hospitais, clínicas, universidades e outras estruturas de saúde.

•CONEP tem 30 membros (4 anos de mandato), escolhidos pelo CNS após consulta à rede de CEPs. Os membros da CONEP e CEPs são pesquisadores e representantes de diversos segmentos da sociedade civil.

•Atualmente, existe uma proposta de descentralizar a CONEP em 5 sub-comissões com o objetivo de agilizar os processos de avaliação.

Aspectos Éticos

Divulgação pela Mídia

“Sensasionalismo que gera angústia”

Treatments For over 30 years stem cells have been used to treat patients with conditions such as leukemia and lymphoma. Stem cells are used in the treatment of a wide range of conditions today with positive and encouraging results.

The following diseases have been treated by various stem cell practitioners with generally positive results:

• ALS • Alzheimer's • Anti-ageing• Autism • Brain Damage • Cancer• Cardiac Disease• Cerebellar Ataxia• Cerebral Palsy

• Macular Degeneration• Multiple Sclerosis • Muscular Dystrophy • Parkinson's Disease• Primary Lateral Sclerosis• Rheumatoid Arthritis• Scleroderma• Spinal Cord Injures

Internet

• COPD • Crohn's Disease • Diabetes • Diabetes Type II• Eye Diseases• Heart Disease• Kidney Disease• Liver Disease• Lupus

• Stroke • Inflammatory Bowel Disease • Transverse Myelitis

Desafios

Aspectos Regulatórios - Sanitários•Realizado pelo Ministério da Saúde e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA).

•Regulação Técnica para os “Banco de Células e Tecidos Germinativos” (BCTG) e também envio de informações sobre a produção de embriões humanos que serão utilizados. Foi estabelecido o Sistema Nacional para controle da Produção de Embriões (SisEmbrio).

•O Registro comercial ( futuro ) está em estudo.

•Ministério da Saúde – possui Regulamento técnico para Biorrepositórios e Biobancos de Material biologico Humano para pesquisa.

Aspectos Regulatórios - Ciência

•A avaliação científica dos projetos de pesquisa e protocolos consiste exclusivamente nos procedimentos tradicionais de revisão.

•Chamadas Públicas para projetos são a forma usual para suportar e estimular a pesquisa em terapia celular.

Apoio à Pesquisa

Universidades, Institutos de Pesquisa, Empresas Públicas e Privadas

Ministério da Saúde

Ministério da Ciência e Tecnologia

Ministério da Educação

Agências Estaduais de Apoio (26)

ChamadasPúblicas de Projetos

Operações Diretas

Ministério do Desenvolvimento

1. Edital

de Terapia

Celular

(2005)

3. Centros de Tecnologia Celular

(2008)

4. Edital

de Terapia

Celular

(2008)

Chamadas

Públicas

para

pesquisascom células‐tronco

2. Estudo Multicêntrico Randomizado

de Terapia Celular em Cardiopatias (EMRTCC)

(2005)

5. Centro Coordenador

da RNTC (2010)

Edital

de Terapia

Celular

(2005)

OBJETIVO:

apoiar a formação e o fortalecimento de grupos de  pesquisa que visem o desenvolvimento de procedimentos 

terapêuticos inovadores em terapia celular com os diversos tipos de células‐tronco;

•

Pesquisa

básica, pré‐clínica

e clínica;

•

45 projetos

aprovados; 

•

Investimento: R$ 10 milhões

Edital

CT‐Saúde/MS/SCTIE/DECIT/MCT/CNPq

47%

29%

24%

Basic

Pre‐Clinical

Clinical

Edital

de Terapia

Celular

(2005)

Distribuição dos projetos em relação ao tipo de  pesquisa:

Chama Pública de Projetos (2008)

5; 8%

22; 33%

26; 39%

4; 6%

9; 14%

iPSC Mesenchymal Organ-specific Hematopoietic Embryonic

Projetos de acordo com o tipo celular

Alguns

resultados…

Desenvolvimento da primeira linhagem de células‐ tronco embrionárias brasileiras, obtida pelo grupo da 

Dra. Lygia Pereira da USP

Células‐tronco

embrionárias

Obtenção da primeira linhagem de células‐troncopluripotentes

induzidas (iPS)

pela equipe do Dr. Stevens Rehen da UFRJ

e Dr. Martin Bonamino (INCA).

Colônia

de iPS

humana. (Fonte: LANCE ‐

UFRJ)

Alguns

resultados…

Resultados Relevantes

Couri, CE et. al

Voltarelli, JC et. alDr. Julio Voltarelli

EMRTCC (2005)Estudo Multicêntrico Randomizado

de Terapia Celular em 

Cardiopatias ‐

EMRTCC

OBJETIVO:

avaliar a segurança e a eficácia do implante autólogo de  células‐tronco  de medula óssea  em 1200 pacientes (previsão 

inicial) brasileiros com as seguintes cardiopatias:‐

Infarto agudo do miocárdio

‐

Doença isquêmica crônica do coração‐

Cardiomiopatia

dilatada

‐

Cardiopatia chagásica•

estudo 

clínico, 

randomizado, 

que 

utiliza 

o 

modelo 

de 

estudo 

duplo‐cego•

Investimento: R$ 13,5 milhões

EMRTCC ‐

organização

IAMIAMIAM

ICCICCICC

ChagasChagasChagas

DilatadaDilatadaDilatada

INCINCINC

INCINC

PrPróó‐‐CardCardííacoaco HospitalHospital

IncorIncor/SP/SP

StaSta

Isabel Hospital Isabel Hospital  FiocruzFiocruz/BA/BA

Rede

Nacional

de Terapia

Celular

Rede Nacional de Terapia Celular

Mecanismo de Constituição

Chamada Pública de Projetos de 

Pesquisa (Decit/MS – CNPq/MCT)Chamada Pública para apoio aos 

Centros de Tecnologia Celular 

(Decit/MS – FINEP/MCT ‐

BNDES)

Comitê Gestor

Centro Coordenador

CTCs

Grupos de 

pesquisa

Centros de Tecnologia Celular

R$ 23,3 milhões

8 projetos

Edital

de Terapia

Celular

R$ 11,5 milhões

52 projetos

www.rntc.org.br

Rede

Nacional

de Terapia

Celular

Edital

de Terapia

Celular(2008)

OBJETIVO: gerar

conhecimento

científico

e  competência

tecnológica

no campo de terapia

celular, contribuindo

decisivamente

para transferência

de conhecimento

e das tecnologias

geradas para assistência à saúde.

52 grupos

selecionados

Distribuição dos projetos em relação ao  tipo de pesquisa:

17; 33%

30; 57%

5; 10%

Basic Pre‐clinical Clinical

Edital

de Terapia

Celular(2008)

5 pesquisas

clínicas: 

CardiopatiaDiabetesAngio & vasculogêneseDoença renalDoença do sistema nervoso central

Edital

de Terapia

Celular(2008)

Distribuição dos projetos em relação à

origem  das células:

42; 80%

4; 8%6; 12%

Human cells

Animal cells

Human/animal cells

Edital

de Terapia

Celular(2008)

Tipo

de célula Projetos

iPS 5

Mesenquimal 22

Orgão‐específico 26

Hematopoiética 4

Embrionária 9

Edital

de Terapia

Celular(2008)

Chamada

Pública

de Centros

de Tecnologia

Celular

OBJETIVO: selecionar

propostas

para

criação

de Centros

de  Tecnologia

Celular

(CTC).

PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS CTCs:

•

produzir

e disponibilizar

para

os

membros

da Rede diferentes

tipos

células‐tronco

humanas

em

condições

GMP; 

• treinar

e qualificar

profissionais

desta

área.

Centros

de Tecnologia

CelularCTC produzirá

os

seguintes

tipos

de células‐tronco

humanas:

• Embrionária (ESC)

• pluripotente

induzida

(iPS)

• hematopoiética

(HSC)

• mesenquimal

(MSC)

• cardíaca

• neural

Resultados

esperados

•

avanço no conhecimento sobre os princípios básicos da terapia  celular;

•

aperfeiçoamento

do 

conhecimento

dos 

sistemas

biológicos

e  da prevenção, diagnóstico

e tratamento

das doenças;

• otimizar e maximizar o uso da capacidade instalada;

•

expansão 

da 

competência 

humana 

em 

áreas 

específicas  através do treinamento de recursos humanos;

• disponibilização de produtos derivados de células‐tronco.

A Rede

também

como

objetivo

estabelecer

colaboração

com o setor

privado

nas

seguintes

áreas:

• acordos

de transferência

de tecnologia

• treinamento

de pessoal

• estudos

clínicos

Rede

Nacional

de Terapia

Celular

Source: McMahon, Thorsteinsdóttir, Singer, Daar – Cultivating Regenerative Medicine Innovation in ChinaRegenerative Medicine, (2010)5(1), 35-44.

Stem Cell Therapy Market, US, 2005-2016: do you believe this?

29 Jun 2010

• Donation, procurement and testing is based on tissue directive 2004/23/EC

• Advanced Therappy Medical Products (ATMP) are– substantially manipulated tissues and cells or– tissue or cells combined with medical devices

• ATMP (EC) No. 1394/2007 defines – tissue engineered products (TEP) and the – central marketing authorisation (MA) of tissue and cells

products

Comunidade Europeia (EC)Regulamentação

29 Jun 2010 54

Directive 2009/120/EC • definition • detailed scientific and technical requirements

– gene therapy medicinal products (GTP)– somatic cell therapy medicinal products (STP)– tissue engineered products– advanced therapy medicinal product containing devices – combined advanced therapy medicinal products.

• regulates– contents of module 3, 4 and 5 of CTD

CTD Common Technical Document

29 Jun 2010 55

stem cells pancreatic islets cells amniotic membrane are covered under

• 2004/23/EC• not

substantially manipulated

• ATMP Reg No 1394/2007• substantially manipulated

– expanded or – genetically modified or– altered physiological, pharmacological,

metabolic function– different function in recipient than donor

• Células Hematopoéticas: enfermidades da Medula óssea• Tratamento de Câncer• Tratamento de Doenças do Sistema Imune• Substituição de Pele e mucosas• Implantes Ortopédicos: Cartilagens e óssos• Regeneração do tecido Cardíaco e Vascular• Regeneração do Sistema Nervoso• Substituição de orgãos como: Fígado e Pâncreas• Substituição da Córnea e regeneração de outras estruturas

oculares• Outras

Terapias Celulares : Principais aplicações (2010 …… )

O FUTURO• Medicina Regenerativa

– Que células possuem este potencial ? – Qual é a melhor fonte de obtenção?– Como administrá-las ? – Como conservar estas células adequadamente?

• Manipulação Genética ?– Indicações– Como administrar o tratamento?– Efeitos adversos/ Segurança

• Aspectos Éticos• Novas indicações

– Pesquisa básica e clínica aplicada