Tratamiento de enfermedades neurológicas basado en células madre

Med Clin (Barc). 2012;139(5):208–214

www.elsevier.es/medicinaclinica

Revisio´n

Tratamiento de enfermedades neurolo´gicas basado en ce´lulas madre Carme Costa *, Manuel Comabella y Xavier Montalban Unitat de Neuroimmunologia Clinica (UNiC), Centre d’Esclerosi Mu´ltiple de Catalunya (CEM-Cat), Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR), Hospital Universitari Vall d’Hebron, Universitat Auto`noma de Barcelona, Barcelona, Espan˜a

´ N D E L A R T I´ C U L O INFORMACIO

R E S U M E N

Historia del artı´culo: Recibido el 3 de octubre de 2011 Aceptado el 15 de diciembre de 2011 On-line el 22 de febrero de 2012

Las estrategias terape´uticas basadas en ce´lulas madre se esta´n empleando cada vez ma´s para el tratamiento de un amplio nu´mero de enfermedades neurolo´gicas. Aunque dichas estrategias se ˜ aron inicialmente con la finalidad de reemplazar las ce´lulas muertas en el tejido lesionado, el disen potencial de las ce´lulas madre para migrar, secretar factores tro´ficos e inmunomodular permite en la actualidad su uso terape´utico como vehı´culo para la terapia ge´nica, como en el caso de la enfermedad de Parkinson, o como inmunomoduladores y neuroprotectores, como por ejemplo en la esclerosis mu´ltiple. En esta revisio´n se discute la evidencia clı´nica y experimental actual existente en relacio´n con el tratamiento de enfermedades neurolo´gicas empleando estrategias basadas en ce´lulas madre. ˜ a, S.L. Todos los derechos reservados. ß 2011 Elsevier Espan

Palabras clave: Ce´lulas madre neurales Ce´lulas madre hematopoye´ticas Ce´lulas madre embrionarias Ce´lulas madre mesenquimales Enfermedades neurodegenerativas

Stem cell-based treatment of neurologic diseases A B S T R A C T

Keywords: Neural stem cells Hematopoietic stem cells Embryonic stem cells Mesenchymal stem cells Neurodegenerative diseases

Therapeutic strategies based on stem cells are being increasingly used to treat a wide range of neurological diseases. Although these strategies were initially designed to replace dead cells in injured tissue, the potential of stem cells to migrate, secrete trophic factors, and immunomodulate allows their therapeutic use as a vehicle for gene therapy, as in Parkinson’s disease, or as immunomodulators and neuroprotectors in diseases such as multiple sclerosis. This review will focus on current clinical and experimental evidence on the treatment of neurological disorders with strategies based on stem cells. ß 2011 Elsevier Espan˜a, S.L. All rights reserved.

Introduccio´n La investigacio´n en el campo de las ce´lulas madre tiene su ˜ os 60, cuando McCulloch y Till describieron la origen en los an presencia de ce´lulas que se autorrenovaban en la me´dula o´sea de rato´n. No fue, sin embargo, hasta la de´cada de los 90 cuando se produjo una importante revolucio´n en este campo: se aislaron ce´lulas madre tanto de tejidos adultos como embrionarios; se establecieron las primeras lı´neas de ce´lulas madre; se cultivaron las primeras neural stem cells (NSC, « ce´lulas madre neurales»), y se apunto´ la hipo´tesis de que los tumores se originaban a partir de ce´lulas madre. Desde entonces, nuestro conocimiento sobre las ce´lulas madre ha crecido de forma exponencial. En todos los organismos pluricelulares se han encontrado ce´lulas madre, las cuales se caracterizan por su habilidad de autorrenovarse mediante divisiones mito´ticas y diferenciarse en cualquier tipo de ce´lula especializada. Su origen determina el tipo

* Autor para correspondencia. Correo electro´nico: [email protected] (C. Costa).

de ce´lula madre, sus propiedades y condiciona sus posibles usos terape´uticos. Propiedades terape´uticas de las ce´lulas madre Originariamente, los abordajes terape´uticos con ce´lulas madre se concibieron como terapias regenerativas, con el objetivo de que las ce´lulas trasplantadas en el sistema nervioso central (SNC) substituyeran las ce´lulas perdidas, de forma que el SNC recuperara de nuevo su funcionalidad. Sin embargo, estudios posteriores evidenciaron otras propiedades de las ce´lulas madre, como por ejemplo su capacidad inmunomoduladora y actividad paracrina1 sobre el tejido lesionado, influyendo en la supervivencia de las ce´lulas endo´genas. En varios modelos animales de enfermedades neurodegenerativas y de lesio´n medular se ha demostrado que las ce´lulas madre tienen capacidad para integrarse en el tejido del hue´sped, ˜ ado, mejodiferenciarse y reemplazar parcialmente el tejido dan rando los defectos funcionales1. De todas formas, los efectos positivos no se deben u´nicamente a la sustitucio´n de las ce´lulas ˜ adas, sino tambie´n a la actividad paracrina de las ce´lulas madre, dan

˜ a, S.L. Todos los derechos reservados. 0025-7753/$ – see front matter ß 2011 Elsevier Espan doi:10.1016/j.medcli.2011.12.009

C. Costa et al / Med Clin (Barc). 2012;139(5):208–214

209

esta´ sujeto a limitaciones de tipo e´tico, ya que para su obtencio´n se debe destruir un embrio´n. Estas ce´lulas son multipotentes, tienen la capacidad de propagarse indefinidamente y se considera que solo son capaces de generar los tipos celulares propios de su tejido de procedencia. Como pueden obtenerse de donantes adultos, y muchas veces el donante es el propio receptor del trasplante, se evitan los problemas e´ticos y de compatibilidad. Adema´s, ofrecen mayor seguridad, ya que no se han descrito casos de tumores asociados a la inoculacio´n de ce´lulas madre adultas en modelos animales7. Existen diversos tipos de ce´lulas madre segu´n el tejido de procedencia. Las ce´lulas madre que se aı´slan del sistema nervioso adulto son conocidas como NSC y pueden diferenciarse a cualquier ce´lula de linaje neuronal o glial8. Tambie´n se pueden aislar ce´lulas madre adultas de la me´dula o´sea, donde se separan dos poblaciones, las hematopoietic stem cells (HSC, «ce´lulas madre hematopoye´ticas») y las mesenchymal stem cells (MSC, «ce´lulas madre mesenquimales»)8. Recientemente se ha conseguido transdiferenciar ce´lulas madre de la me´dula o´sea a NSC, las cuales se han diferenciado a glı´a y neuronas7. La posibilidad de diferenciar NSC a partir de ce´lulas madre de me´dula o´sea tiene la ventaja de que, pensando en su uso terape´utico, son mucho ma´s fa´ciles de conseguir que las NSC obtenidas a partir del sistema nervioso. Para algunas aplicaciones terape´uticas, como la remielinizacio´n, bastarı´a el uso de ce´lulas progenitoras. Las ce´lulas responsables de la remielinizacio´n esponta´nea son las ce´lulas progenitoras de oligodendrocitos y los oligodendrocitos inmaduros. Tras ser trasplantadas, estas ce´lulas tienen capacidades variables de migrar y remielinizar dependientes de su estado de diferenciacio´n, de tal

que secretan factores de crecimiento/antiapopto´ticos que inducen la regeneracio´n del tejido con sus propias ce´lulas2. Adema´s, se ha demostrado que una parte de las ce´lulas trasplantadas no se localizan en el SNC, sino que se distribuyen por los ganglios linfa´ticos y otros o´rganos linfoides, donde ejercen un efecto inmunomodulador3. Las ce´lulas madre inhiben la inmunidad innata bloqueando la maduracio´n de las ce´lulas dendrı´ticas, suprimiendo la activacio´n de macro´fagos y produciendo agentes como los antagonistas del receptor de la interleucina (IL) 1 y la IL˜ al inflamatoria4. A trave´s del 10, que bloquean directamente la sen bloqueo de la activacio´n de las ce´lulas dendrı´ticas, las ce´lulas madre suprimen la inmunidad adaptativa, generando ce´lulas T reguladoras y bloqueando la actividad citoto´xica de las ce´lulas CD84.

Fuentes de obtencio´n de ce´lulas madre para su uso terape´utico Se definen diferentes tipos de ce´lulas madre segu´n su origen (fig. 1), que les confiere unas determinadas caracterı´sticas (tabla 1) que condicionan sus posibles usos terape´uticos. Las embryonic stem cells (ESC, «ce´lulas madre embrionarias») son las que se obtienen a partir de la masa interna del blastocisto. Tienen la capacidad de diferenciarse a cualquier tipo celular, son pluripotentes y se propagan de forma indefinida5. Su uso terape´utico se ve limitado por el elevado riesgo de ˜ a, por lo que antes de formacio´n de teratomas que entran trasplantar las ESC debe inducirse su diferenciacio´n a ce´lula precursora y seleccionarlas para eliminar cualquier ce´lula madre que pueda permanecer en el cultivo6. Su uso terape´utico tambie´n

Fetos cordón umbilical Músculo Tejido nervioso ESC pluripotentes Blastocisto

SSC multipotentes Tejido adiposo

Sangre Piel

SNC

iPC Médula ósea HSC y MSC

Figura 1. Ce´lulas madre usadas ma´s frecuentemente con finalidades terape´uticas y sus fuentes de obtencio´n. ESC: embryonic stem cells («ce´lulas madre embrionarias»); HSC: hematopoietic stem cells («ce´lulas madre hematopoye´ticas»); iPC: induced pluripotent cells («ce´lulas madre inducidas»); MSC: mesenchymal stem cells («ce´lulas madre mesenquimales»); SNC: sistema nervioso central; SSC: somatic stem cells («ce´lulas madre soma´ticas»).

C. Costa et al / Med Clin (Barc). 2012;139(5):208–214

210

Tabla 1 Caracterı´sticas de las ce´lulas madre empleadas con ma´s frecuencia con fines terape´uticos Ce´lulas madre embrionarias

Ce´lulas madre inducidas

NSC

HSC

MSC

Procedencia

Embriones

Todos los tejidos

SNC

Me´dula o´sea

Me´dula o´sea

Potencia

Pluripotentes

Pluripotentes

Multipotentes

Multipotentes

Multipotentes

Diferenciacio´n a

Cualquier ce´lula

Cualquier ce´lula

Neuronas. Astrocitos. Oligodendrocitos

Ce´lulas sanguı´neas: linfocitos T, B, NK, macro´fagos, hematı´es, granulocitos y otros monocitos

Ce´lulas estromales no hematopoye´ticas: ce´lulas de origen mesode´rmico (osteoblastos, adipocitos y condrocitos)

Propiedades

Inmunomodulacio´n. Regeneracio´n

Inmunomodulacio´n. Regeneracio´n

Inmunomodulacio´n. Regeneracio´n

Inmunomodulacio´n. Regeneracio´n

Inmunomodulacio´n. Regeneracio´n

Riesgo de formacio´n de tumores

Alto

Alto. Induccio´n con vectores virales y expresio´n de oncogenes

Bajo. Acumulan defectos gene´ticos en los diferentes pases

Sin riesgo

Sin riesgo

Dificultades de obtencio´n

Difı´cil. Implican consideraciones e´ticas

Fa´cil. No implican consideraciones e´ticas

Difı´cil. Debido a su localizacio´n intracerebral

Fa´cil. No implican consideraciones e´ticas

Fa´cil. No implican consideraciones e´ticas

HSC: hematopoietic stem cells («ce´lulas madre hematopoye´ticas»); MSC: mesenchymal stem cells («ce´lulas madre mesenquimales»); NSC: neural stem cells («ce´lulas madre neurales»); SNC: sistema nervioso central.

forma que cuanto menor es el estado de diferenciacio´n en el que se encuentran, mejor y ma´s extensa es la remielinizacio´n que se consigue9. Las ce´lulas de Schwann tambie´n pueden remielinizar axones en el SNC, aunque su capacidad de migrar y remielinizar se encuentra limitada por los astrocitos presentes en el a´rea de lesio´n10. Otra alternativa podrı´a ser la glı´a envolvente olfatoria, que constituye un tipo especial de ce´lulas gliales que forman la mielina que envuelve los nervios olfatorios, las cuales tienen una gran plasticidad y mantienen la neuroge´nesis olfatoria11. Su mayor ventaja respecto a las ce´lulas de Schwann es que su capacidad de migrar y remielinizar no se ve afectada por la presencia de astrocitos11, aunque son mucho ma´s difı´ciles de conseguir. Tambie´n existe la posibilidad de generar ce´lulas madre mediante diferentes te´cnicas. La transferencia nuclear consiste en transferir el nu´cleo de una ce´lula soma´tica a un ovocito, de tal forma que se reprograma el nu´cleo y se genera una ce´lula pluripotente. Adema´s, como el nu´cleo de la ce´lula puede obtenerse a partir del mismo receptor, se evitan problemas de compatibilidad12. Sin embargo, esta te´cnica tiene el inconveniente de que en algunas ocasiones no se produce correctamente el proceso de reprogramacio´n, y al implantarse pueden generar tumores. ˜ adirle la dificultad para obtener ovocitos Adema´s, hay que an humanos con este fin12. La te´cnica ma´s reciente para la generacio´n de ce´lulas madre consiste en la reprogramacio´n de las ce´lulas soma´ticas adultas mediante su transduccio´n con vectores vı´ricos que expresan genes como c-Myc, Klf4, Sox2, Oct3/4 o Lin23, dando lugar a las induced pluripotent cells (iPC, «ce´lulas madre inducidas»), que cuentan con las mismas caracterı´sticas que las ESC y tienen adema´s la ventaja de que el donante y el receptor pueden ser el mismo individuo12. La utilizacio´n de vectores vı´ricos para su generacio´n limita su uso ˜ ado una estrategia alternativa terape´utico, por lo que se ha disen tratando las ce´lulas de forma repetida con proteı´nas recombinantes. Ası´ se reprograma la ce´lula, que se convierte en pluripotente sin necesidad de transfectar con virus ni introducir cambios en el material gene´tico13,14. Estado actual del tratamiento de las enfermedades neurolo´gicas basado en ce´lulas madre Los tratamientos con ce´lulas madre han abierto las puertas a nuevos abordajes terape´uticos para un gran nu´mero de enfermedades neurolo´gicas (tabla 2). Los resultados a corto plazo con

modelos animales han sido relativamente esperanzadores, aunque la experiencia y el conocimiento sobre el uso terape´utico de estas ce´lulas son limitados y se desconocen sus implicaciones a largo plazo. Esclerosis mu´ltiple La esclerosis mu´ltiple (EM) es una enfermedad neurodegenerativa en la que la mielina del SNC se destruye por un mecanismo inmunomediado. Aunque de forma esponta´nea se produce una cierta remielinizacio´n de las a´reas desmielinizadas, esta es parcial y por razones au´n desconocidas acaba fallando15. ˜ os 70 se han llevado a cabo experimentos en Desde los an diferentes modelos animales de desmielinizacio´n en los que se han trasplantado diferentes tipos celulares para inducir la recuperacio´n de la mielina perdida, con resultados variables15. Cuando se trasplantaron ce´lulas mielinizantes (ce´lulas precursoras de oligodendrocitos, ce´lulas de Schwann o glı´a envolvente) se observo´ que pese a remielinizar de forma eficiente, las ce´lulas tenı´an una capacidad de migracio´n muy limitada, lo que dificultaba su accio´n remielinizante en zonas lejanas al lugar del trasplante16,17. En el modelo de EAE en ratones, la inoculacio´n de NSC, MSC o HSC se asocio´ con una mejorı´a clı´nica significativa. Estas ce´lulas poseen una gran capacidad para localizar los focos de inflamacio´n ˜ ado, algunas se diferencian y se integran y, una vez en el tejido dan contribuyendo directamente a la remielinizacio´n, mientras que otras ce´lulas permanecen indiferenciadas pero contribuyen a la regeneracio´n del tejido mediante la liberacio´n de factores tro´ficos, citoprotectores e inmunomoduladores18. Paralelamente, algunas de las ce´lulas trasplantadas migran tambie´n a otros o´rganos y ˜ an tejidos, especialmente a los o´rganos linfoides, donde desempen un papel inmunomodulador3,18. El trasplante auto´logo de HSC se ha empleado como abordaje terape´utico para el tratamiento de la EM. Se basa en el supuesto de que, una vez eliminadas con quimioterapia todas las ce´lulas que generan la respuesta autoinmune, se puede regenerar un nuevo sistema inmunitario con HSC. Estudios en pacientes con EM secundariamente progresiva a quienes tras inmunosupresio´n intensa se les trasplantaron HSC auto´logas mostraron resultados satisfactorios, con reduccio´n importante en la actividad radiolo´gica de la enfermedad y ausencia de brotes clı´nicos en ma´s del 75% de los pacientes durante un perı´odo de seguimiento entre 15 meses y ˜ os19,20. En otros estudios posteriores, los pacientes con EM se 3 an sometieron a inmunosupresio´n con dosis altas de ciclofosfamida

C. Costa et al / Med Clin (Barc). 2012;139(5):208–214

211

Tabla 2 Aplicacio´n de las ce´lulas madre en distintas enfermedades neurolo´gicas Modelos animales

Humanos

Tipo de ce´lula

Comentario

Tipo de ce´lula

Comentario

Ce´lulas mielinizantes (ce´lulas precursoras de oligodendrocitos, ce´lulas de Schwann o glı´a envolvente)16,17

Remielinizacio´n eficiente, pero capacidad de migracio´n muy limitada

HSC19–22

Regeneracio´n de un nuevo sistema inmune, pero no detiene la neurodegeneracio´n ya instaurada

NSC, MSC o HSC3,18

Inmunomodulacio´n, neuroproteccio´n y regeneracio´n

MSC23,25

Estudios clı´nicos fases I/II, inmunomodulacio´n y neuroproteccio´n

Infarto isque´mico

Ce´lulas madre de me´dula o´sea, ce´lulas de cordo´n umbilical, lı´neas inmortalizadas de precursores neurales, neuronas NT2 derivadas de teratocarcinoma humano, NSC8

Neuroproteccio´n

Progenitores neurales33. MSC33,34

Ensayos clı´nicos fases I/II aportan datos de seguridad y clı´nicos poco consistentes

Tumores

NSC tranfectadas con cytosine deaminase35. NSC HB1.F3 transfectadas con PEX36. Ce´lulas madre de cordo´n umbilical transfectadas con IL1237

Su capacidad de migrar y localizar tumores permite usarlas como vehı´culo para terapia ge´nica

NSC transducidas con cytosine deaminase8

Ensayo clı´nico fases I/II pendiente de resultados

Enfermedad de Parkinson

ESC, MSC o NSC38,39

Substitucio´n de neuronas dopamine´rgicas y neuroproteccio´n Produccio´n de dopamina

Tejido mesencefa´lico ventral fetal8,29

Cierta mejorı´a clı´nica

NSC29

Ensayos clı´nicos fases I/II pendientes de resultados

Esclerosis mu´ltiple

NSC transfectadas con tyrosine hydroxilase o GTP cyclohydrolase40 NSC y ESC42–45

Integracio´n en el tejido

NSC y cordo´n umbilical46,47

Retraso en el inicio de la enfermedad

Ce´lulas madre transfectadas con GDNF48 o VEGF49

Retraso en el inicio de la enfermedad y un mayor tiempo de supervivencia de los animales

Enfermedad de Alzheimer

NSC modificadas gene´ticamente para expresar neprilysin53 o NGF54

Mejorı´a clı´nica

Fibroblastos auto´logos modificados gene´ticamente para expresar NGF55

Ensayo clı´nico fase I. Cierta mejorı´a cognitiva

Enfermedad de Huntington

Tejido fetal del estriado56

Mejorı´a clı´nica

Tejido neural fetal57

Ensayos clı´nicos fase II, mejorı´a clı´nica variable de duracio´n limitada

ESC, NSC, BMSC8

Mejorı´a clı´nica atribuida al efecto neuroprotector

Tejido neural fetal + terapia inmunosupresora adicional58

Ensayo clı´nico fase II, mejorı´a clı´nica sostenida durante ma´s tiempo

Esclerosis lateral amiotro´fica

BMSC: bone marrow stem cells («ce´lulas madre de me´dula o´sea»); ESC: embryonic stem cells («ce´lulas madre embrionarias»); GDNF: glial cell line-derived neurotrophic factor («factor neurotro´fico derivado de las ce´lulas de la glı´a»); HSC: hematopoietic stem cells («ce´lulas madre hematopoye´ticas»); MSC: mesenchymal stem cells («ce´lulas madre mesenquimales»); NGF: nerve growth factor («factor de crecimiento nervioso»); NSC: neural stem cells («ce´lulas madre neurales»); VEGF: vascular endotelial cell growth factor («factor de crecimiento endotelial vascular»).

durante un perı´odo corto de tiempo, pero se permitio´ al sistema inmune reconstituirse de forma natural21,22. Los resultados obtenidos fueron similares a los de los estudios anteriores19,20, pero el cambio en el me´todo de condicionamiento reduce la morbimortalidad asociadas al trasplante y evita la posibilidad de reintroducir linfocitos patoge´nicos con las HSC auto´logas21,22. Tambie´n se han llevado a cabo algunos ensayos clı´nicos en fases ´ nicos de MSC, y que I y II en los que se realizaron trasplantes aloge por el momento han aportado datos preliminares de seguridad y eficacia satisfactorios23–25. Se cree que el mecanismo de accio´n de estas ce´lulas se basa en su capacidad para inmunomodular a nivel perife´rico y favorecer la neuroproteccio´n y regeneracio´n del tejido mediante la liberacio´n de factores tro´ficos26. Los resultados de los estudios realizados hasta el momento en EM indican que el e´xito del tratamiento con HSC y MSC depende en gran parte de la fase de la enfermedad en la que se seleccionan los pacientes. El tratamiento de pacientes en fases iniciales en las que

predomina el componente inflamatorio se asocia con una remisio´n de la enfermedad26,27. Por el contrario, el tratamiento de pacientes en fases secundariamente progresivas, aunque se asocia con una mejorı´a clı´nica y radiolo´gica, no logra detener la progresio´n de la enfermedad, posiblemente debido a la presencia de un componente neurodegenerativo activo y refractario al tratamiento26,27. En general, los datos existentes de ensayos clı´nicos con ce´lulas madre en EM no son concluyentes. Hay una gran variabilidad en los resultados, el nu´mero de pacientes incluidos en los estudios es reducido y los tiempos de seguimiento son cortos. Adema´s, es importante destacar que la falta de protocolos comunes hace que los estudios sean difı´cilmente comparables entre ellos. Recientemente se ha creado un grupo internacional de expertos con el objetivo de establecer protocolos comunes para el cultivo celular y el tratamiento de pacientes con MSC, y conseguir de esta forma que los resultados entre los diferentes estudios sean ma´s comparables28.

212

C. Costa et al / Med Clin (Barc). 2012;139(5):208–214

Infarto isque´mico En el infarto isque´mico, tras el accidente vascular se produce una degeneracio´n neuronal y glial como resultado de la disminucio´n del riego sanguı´neo en un a´rea especı´fica del SNC, que puede resultar en alteraciones motoras, sensitivas y/o cognitivas29. De forma natural, se ha observado que tras un infarto se produce un aumento en la proliferacio´n de ce´lulas madre y progenitoras30 y migracio´n hacia el sitio de la lesio´n31, aunque queda por dilucidar si estas nuevas neuronas son capaces de integrarse en los circuitos neurales32. Estudios realizados en modelos animales en los que se trasplantaban ce´lulas madre de me´dula o´sea, ce´lulas de cordo´n umbilical, lı´neas inmortalizadas de precursores neurales, neuronas NT2 derivadas de teratocarcinoma humano o NSC se asociaron con una mejorı´a en el de´ficit neurolo´gico8. Los resultados de estos estudios sugieren que el efecto beneficioso observado se debe ma´s a los efectos tro´ficos y protectores de las ce´lulas trasplantadas que al reemplazamiento celular29. Se han llevado a cabo ensayos clı´nicos fases I/II en pacientes con infarto isque´mico en los que se han trasplantado progenitores neurales y MSC33,34, con resultados variables. Aunque hay pocos datos disponibles, los ensayos clı´nicos muestran que la terapia con ce´lulas madre en esta enfermedad es segura y viable, aunque los resultados obtenidos son poco consistentes en lo que se refiere al beneficio clı´nico. Son necesarios ma´s estudios para determinar cua´l es la poblacio´n celular o´ptima, y el mejor me´todo y momento para la administracio´n de las ce´lulas madre29. Neoplasias El uso de NSC y de ce´lulas precursoras neurales resulta muy interesante para el tratamiento de las neoplasias, ya que estas ce´lulas muestran un gran tropismo por los tumores y podrı´an utilizarse como transportadoras de genes terape´uticos hacia los ˜ ado lı´neas de NSC tumores encefa´licos8. Por ejemplo, se han disen (C17.2) que expresan el gen de la cytosine deaminase. Cuando estas ce´lulas se trasplantan a ratones, se dirigen al tumor de tal forma que al administrar 5-fluorcitosina siste´micamente se activa u´nicamente en el tumor por la enzima que expresan las ce´lulas madre, consiguie´ndose reducciones del 80% en el volumen tumoral35. E´xitos similares se han conseguido en ratones a los que se les trasplantaron lı´neas de NSC (HB1.F3) previamente transfectadas para expresar PEX, que es el dominio C-terminal similar a hemopexina de la metaloproteinasa-2, con capacidad para inhibir la proliferacio´n, migracio´n y angioge´nesis en gliomas36. El potencial de migracio´n de las NSC tiene la ventaja ˜ adida de que las ce´lulas no solo migran al foco principal del an tumor, sino que tambie´n llegan hasta las meta´stasis actuando de forma eficiente sobre ellas. Ma´s recientemente, se han transfectado ce´lulas madre de cordo´n umbilical para expresar IL-12 en ratones con gliomas y se ha conseguido generar inmunidad especı´fica mediada por linfocitos T capaz de eliminar y proteger a estos animales contra el desarrollo de tumores37. En base a los resultados positivos obtenidos en los modelos animales, se ha aprobado un ensayo clı´nico en humanos con NSC inmortalizadas (HB1.F3) transducidas para expresar cytosine deaminase en pacientes con gliomas de alto grado8. Enfermedad de Parkinson En la enfermedad de Parkinson se produce la pe´rdida de neuronas dopamine´rgicas de la pars compacta de la sustancia nigra. Teniendo en cuenta que en esta enfermedad se produce la pe´rdida de un solo tipo neuronal, se penso´ que el reemplazamiento de las neuronas dopamine´rgicas constituirı´a una estrategia terape´utica viable. A

˜os 70, estudios en ratas en las que se principios de los an trasplantaron ce´lulas procedentes del mesence´falo ventral de fetos ya mostraron resultados positivos29. Ma´s recientemente, se han trasplantado neuronas dopamine´rgicas diferenciadas a partir de ESC, MSC o NSC en ratas y primates con resultados tambie´n positivos38,39. Asimismo, lı´neas de NSC inmortalizadas en las que se han transferido los genes de la tyrosine hydroxilase y la GTP cyclohydrolase se han trasplantado a ratas para intentar suplir la falta de dopamina, tambie´n con buenos resultados40. La atenuacio´n de los de´ficits neurolo´gicos observada en estos estudios se considera que se debe al reemplazamiento de las neuronas perdidas y la liberacio´n de neurotransmisores especı´ficos, aunque la produccio´n de factores neurotro´ficos por parte de las ce´lulas indiferenciadas ˜ ar un papel importante8. tambie´n podrı´a desempen El Parkinson es la enfermedad en la que se tiene ma´s ˜ os experiencia con el uso de ce´lulas madre. Desde finales de los an 80 se ha trasplantado tejido mesencefa´lico ventral fetal en el estriado de ma´s de 300 pacientes en estados muy avanzados de la enfermedad8,29. Aunque en muchos de estos pacientes se ha observado una mejorı´a clı´nica, el tejido trasplantado tiene una supervivencia muy baja. Adema´s, es difı´cil conseguir tejido fetal en suficiente cantidad, lo que genera la necesidad de encontrar fuentes alternativas de ce´lulas8,29. Actualmente, varios grupos esta´n desarrollando procedimientos para obtener poblaciones de NSC a partir de tejido encefa´lico embrionario humano, con la finalidad de generar poblaciones ricas en neuronas dopamine´rgicas, aunque la eficiencia no parece ser muy alta29. Por este motivo se trabaja en la posibilidad de usar otras ce´lulas, como las iPC, para generar neuronas dopamine´rgicas41. Tambie´n esta´n en marcha algunos ensayos clı´nicos fases I/II en los que se administran diferentes tipos de ce´lulas madre transfectadas con genes especı´ficos, pero los resultados au´n no han sido publicados (http://www.wiley.com//legacy/wileychi/genmed/clinical/). Esclerosis lateral amiotro´fica La esclerosis lateral amiotro´fica es una enfermedad caracterizada por la degeneracio´n y muerte de neuronas motoras de la corteza cerebral, tronco del ence´falo y me´dula espinal, que produce una pe´rdida de fuerza progresiva y conduce inexorablemente a la muerte. En estudios realizados en modelos animales en los que se trasplantaron NSC o ESC se observo´ que las ce´lulas podı´an sobrevivir e integrarse en el tejido, hallazgos que se asociaron con una cierta mejora clı´nica42–45. En un estudio se observo´ que las ce´lulas trasplantadas fueron capaces de emitir axones hacia las raı´ces dorsales44. Por el contrario, en otros estudios con sangre de cordo´n umbilical y con NSC46,47 u´nicamente se constato´ un retraso en el inicio de la enfermedad, y se observaron muy pocas ce´lulas que expresaran marcadores neurales o gliales, hallazgos que sugieren que el papel de estas ce´lulas es ma´s protector que de sustitucio´n neuronal. Mejores resultados se han obtenido con el uso de ce´lulas madre transfectadas para expresar glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF, («factor neurotro´fico derivado de las ce´lulas de la glı´a»)48 y vascular endotelial cell growth factor (VEGF, «factor de crecimiento endotelial vascular»)49, observa´ndose un retraso en el inicio de la enfermedad y un mayor tiempo de supervivencia de los animales. No queda muy claro que las ce´lulas madre trasplantadas lleguen a integrarse y ser funcionales en esta enfermedad. Parece, pues, poco probable que el trasplante de ce´lulas madre en pacientes con esclerosis lateral amiotro´fica pueda reemplazar las neuronas perdidas, integrarse en los circuitos neuronales y restablecer la movilidad. En la actualidad, el abordaje que parece ma´s prometedor es el de la prevencio´n de la muerte neuronal a trave´s de la liberacio´n de factores tro´ficos procedentes de las ce´lulas madre.

C. Costa et al / Med Clin (Barc). 2012;139(5):208–214

Enfermedades lisosomales Las enfermedades por almacenamiento lisosomal se deben a un defecto gene´tico que genera un de´ficit enzima´tico, el cual puede afectar la viabilidad celular con consecuencias ma´s o menos extensas en el SNC. Actualmente no existe tratamiento para estas enfermedades, y la estrategia ma´s realista podrı´a consistir en facilitar la llegada de la enzima defectuosa al SNC aprovechando la gran capacidad migratoria de las NSC (normales o modificadas gene´ticamente)8. En modelos murinos de mucopolisacaridosis VII50 y de enfermedad de Tay-Sachs51 se consiguio´ eliminar el almacenamiento lisosomal anormal gracias a la aportacio´n de la enzima defectuosa mediante el trasplante de NSC. Enfermedad de Alzheimer La enfermedad de Alzheimer se caracteriza por la pe´rdida de neuronas y sinapsis en la regio´n basal del lo´bulo frontal, amı´gdala, hipocampo y a´rea cortical, que produce alteraciones de la memoria y de´ficits cognitivos. Debido a que los valores incrementados del pe´ptido amiloide-b soluble e insoluble que se observan en la ˜ ar un papel patoge´nico imporenfermedad parecen desempen ˜ ado estrategias terape´uticas encaminadas a tante52, se han disen disminuir los valores de pe´ptido amiloide-b a trave´s de la liberacio´n de proteinasas como la neprilysin en el SNC53, o mejorando la supervivencia neuronal con factores neurotro´ficos como el nerve growth factor (NGF, «factor de crecimiento nervioso»)54. Con la finalidad de liberar dichos factores neurotro´ficos de forma difusa en el SNC se ha aprovechado la capacidad migratoria de las NSC modificadas gene´ticamente para que los expresen, observa´ndose una mejorı´a clı´nica en los modelos murinos utilizados. En un ensayo clı´nico fase I en 8 pacientes con enfermedad de Alzheimer y deterioro cognitivo leve, la implantacio´n de fibroblastos auto´logos modificados gene´ticamente para expresar NGF se asocio´ con una mejorı´a cognitiva de los pacientes55. La experiencia con ce´lulas madre modificadas gene´ticamente sugiere que estos resultados podrı´an incluso mejorarse, ya que tienen la ventaja, respecto a los fibroblastos, de que son capaces de migrar, facilitando la distribucio´n del tratamiento8. Enfermedad de Huntington La enfermedad de Huntington (EH) es un trastorno gene´tico causado por una mutacio´n en el gen huntingtin (HTT), que produce la degeneracio´n de las neuronas gabae´rgicas espinosas mediales del estriado, y que acaba afectando otras localizaciones como el neoco´rtex y el hipocampo, causando de´ficits motores y cognitivos graves29. En modelos animales de EH se observo´ que el trasplante de tejido fetal del estriado producı´a una cierta mejorı´a clı´nica de la enfermedad56. Debido a la dificultad que conlleva conseguir suficiente tejido embrionario estriado para su trasplante, se penso´ que el uso de ce´lulas madre como tratamiento permitirı´a solventar este problema8. Por este motivo, se realizaron varios estudios en los que se inocularon ESC, NSC, bone marrow stem cells (BMSC, «ce´lulas madre de me´dula o´sea») o lı´neas inmortalizadas de NSC, observa´ndose diferentes grados de mejorı´a clı´nica, que se atribuyo´ al efecto neuroprotector de los factores neurotro´ficos liberados por las ce´lulas madre8. ˜ os 90 se han publicado varios estudios piloto y Desde los an ensayos clı´nicos fase II en los que se trasplanto´ tejido neural fetal en el estriado de pacientes con EH. En estos estudios, el nu´mero total ˜ o, con una eficacia del tratade pacientes tratados fue pequen miento en te´rminos de mejorı´a clı´nica variable y duracio´n limitada. Adema´s, la supervivencia del tejido implantado fue corta57. La

213

viabilidad del implante se mejoro´ en otro ensayo clı´nico fase II en el que se administro´ una terapia inmunosupresora adicional a los pacientes debido a que se detectaron anticuerpos contra el tejido fetal implantado58. De todas formas, la evidencia actual indica que la integracio´n del implante es baja, y tan solo un estudio ma´s reciente ha mostrado cierta diferenciacio´n e integracio´n de las ce´lulas trasplantadas, aunque estas degeneraron de forma ma´s ra´pida que las del propio paciente59. Se cree que esta degeneracio´n podrı´a ser debida al ambiente local, como por ejemplo los efectos negativos de la microglı´a activada y los estı´mulos glutamate´rgicos excitoto´xicos29, siendo estos u´ltimos el principal escollo a superar con la finalidad de obtener mejores resultados con el uso terape´utico de las ce´lulas madre en la EH. Conclusiones y direcciones futuras en el tratamiento de las enfermedades neurolo´gicas con ce´lulas madre Durante la u´ltima de´cada, el conocimiento en el campo de las ce´lulas madre ha crecido de forma considerable, cada vez se conoce mejor co´mo obtenerlas, sus mecanismos de control molecular ba´sicos y co´mo se ven afectadas por las diferentes enfermedades. Este mayor conocimiento ha conllevado cambios en las estrategias terape´uticas, y del abordaje cla´sico en el que las ce´lulas madre ˜ ado se ha pasado al debı´an simplemente sustituir el tejido dan ˜ o de estrategias ma´s complejas, que incluyen la activacio´n de disen las ce´lulas madre con fa´rmacos a fin de que proliferen o se diferencien hacia un linaje celular especı´fico, o a su uso en terapia ge´nica. La modificacio´n farmacolo´gica o gene´tica de las propiedades de estas ce´lulas puede suponer un paso adelante importante en comparacio´n con los intentos que se han llevado a cabo hasta el momento de implantar ce´lulas que previamente habı´an sido expandidas y diferenciadas in vivo. De todas formas, quedan todavı´a algunas cuestiones te´cnicas, metodolo´gicas y de seguridad por responder antes de que las ce´lulas madre puedan representar una opcio´n terape´utica real para las enfermedades neurolo´gicas. Au´n no se sabe cua´nto tiempo las ce´lulas madre son capaces de sobrevivir en las zonas lesionadas, y las que sobreviven, se desconoce si acaban diferencia´ndose en ce´lulas maduras o pueden convertirse en ˜ o y potencialmente tumoral. Adema´s, solo una parte tejido extran de las ce´lulas implantadas migran hacia las zonas lesionadas, mientras que el resto se distribuye por el organismo donde podrı´an modificar la fisiologı´a de los o´rganos o promover la formacio´n de masas ecto´picas1. Por otro lado, los ensayos clı´nicos realizados hasta el momento no aportan una informacio´n ˜ o y las diferencias metodolo´completa y contrastable. Su disen gicas hacen difı´cil la interpretacio´n de los resultados obtenidos, ası´ como la comparacio´n entre ellos. Son necesarios, por tanto, ensayos clı´nicos que usen protocolos comunes de obtencio´n, procesamiento y administracio´n de las ce´lulas madre a los pacientes y utilicen para´metros de valoracio´n clı´nicos y radiolo´´ nicamente de esta forma los estudios sera´n gicos similares. U comparables entre sı´ y permitira´n evaluar con un grado elevado de certeza el efecto del tratamiento con ce´lulas madre en las diferentes enfermedades neurolo´gicas. Financiacio´n Carme Costa esta´ financiada por el programa de ayudas para la contratacio´n de posdocs Sara Borrell, programa (CD09/00363; ˜ a. CD08/00187) del FIS, Ministerio de Ciencia e Innovacio´n, Espan Conflicto de intereses Los autores declaran no tener ningu´n conflicto de intereses.

214

C. Costa et al / Med Clin (Barc). 2012;139(5):208–214

Bibliografı´a 1. Conti L, Reitano E, Cattaneo E. Neural stem cell systems: diversities and properties after transplantation in animal models of diseases. Brain Pathol. 2006;16:143–54. 2. Arthur A, Zannettino A, Gronthos S. The therapeutic applications of multipotential mesenchymal/stromal stem cells in skeletal tissue repair. J Cell Physiol. 2009;218:237–45. 3. Einstein O, Fainstein N, Vaknin I, Mizrachi-Kol R, Reihartz E, Grigoriadis N, et al. Neural precursors attenuate autoimmune encephalomyelitis by peripheral immunosuppression. Ann Neurol. 2007;61:209–18. 4. Ben-Hur T. Immunomodulation by neural stem cells. J Neurol Sci. 2008;265: 102–4. 5. Smith AG. Embryo-derived stem cells: of mice and men. Annu Rev Cell Dev Biol. 2001;17:435–62. 6. Wernig M, Tucker KL, Gornik V, Schneiders A, Buschwald R, Wiestler OD, et al. Tau EGFP embryonic stem cells: an efficient tool for neuronal lineage selection and transplantation. J Neurosci Res. 2002;69:918–24. 7. Yang J, Rostami A, Zhang GX. Cellular remyelinating therapy in multiple sclerosis. J Neurol Sci. 2009;276:1–5. 8. Kim SU, de Vellis J. Stem cell-based cell therapy in neurological diseases: a review. J Neurosci Res. 2009;87:2183–200. 9. Franklin RJ. Remyelination of the demyelinated CNS: the case for and against transplantation of central, peripheral and olfactory glia. Brain Res Bull. 2002;57:827–32. 10. Shields SA, Blakemore WF, Franklin RJ. Schwann cell remyelination is restricted to astrocyte-deficient areas after transplantation into demyelinated adult rat brain. J Neurosci Res. 2000;60:571–8. 11. Oudega M. Schwann cell and olfactory ensheathing cell implantation for repair of the contused spinal cord. Acta Physiol (Oxf). 2007;189:181–9. 12. Yamanaka S, Blau HM. Nuclear reprogramming to a pluripotent state by three approaches. Nature. 2010;465:704–12. 13. Warren L, Manos PD, Ahfeldt T, Loh YH, Li H, Lau F, et al. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell. 2010;7:618–30. 14. Zhou H, Wu S, Joo JY, Zhu S, Han DW, Lin T, et al. Generation of induced pluripotent stem cells using recombinant proteins. Cell Stem Cell. 2009;4: 381–4. 15. Pluchino S, Zanotti L, Brini E, Ferrari S, Martino G. Regeneration and repair in multiple sclerosis: the role of cell transplantation. Neurosci Lett. 2009;456: 101–6. 16. Franklin RJ, Blakemore WF. Transplanting oligodendrocyte progenitors into the adult CNS. J Anat. 1997;190(Pt 1):23–33. 17. Espinosa de los Monteros A, Baba H, Zhao PM, Pan T, Chang R, de Vellis J, et al. Remyelination of the adult demyelinated mouse brain by grafted oligodendrocyte progenitors and the effect of B-104 cografts. Neurochem Res. 2001;26:673–82. 18. Pluchino S, Zanotti L, Rossi B, Brambilla E, Ottoboni L, Salani G, et al. Neurosphere-derived multipotent precursors promote neuroprotection by an immunomodulatory mechanism. Nature. 2005;436:266–71. 19. Fassas A, Passweg JR, Anagnostopoulos A, Kazis A, Kozak T, Havrdova E, et al. Hematopoietic stem cell transplantation for multiple sclerosis. A retrospective multicenter study. J Neurol. 2002;249:1088–97. 20. Mancardi GL, Saccardi R, Filippi M, Gualandi F, Murialdo A, Inglese M, et al. Autologous hematopoietic stem cell transplantation suppresses Gd-enhanced MRI activity in MS. Neurology. 2001;57:62–8. 21. Gladstone DE, Zamkoff KW, Krupp L, Peyster R, Sibony P, Christodoulou C, et al. High-dose cyclophosphamide for moderate to severe refractory multiple sclerosis. Arch Neurol. 2006;63:1388–93. 22. Krishnan C, Kaplin AI, Brodsky RA, Drachman DB, Jones RJ, Pham DL, et al. Reduction of disease activity and disability with high-dose cyclophosphamide in patients with aggressive multiple sclerosis. Arch Neurol. 2008;65:1044–51. 23. Karussis D, Karageorgiou C, Vaknin-Dembinsky A, Gowda-Kurkalli B, Gomori JM, Kassis I, et al. Safety and immunological effects of mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis and amyotrophic lateral sclerosis. Arch Neurol. 2010;67:1187–94. 24. Mohyeddin Bonab M, Yazdanbakhsh S, Lotfi J, Alimoghaddom K, Talebian F, Hooshmand F, et al. Does mesenchymal stem cell therapy help multiple sclerosis patients? Report of a pilot study. Iran J Immunol. 2007;4:50–7. 25. Yamout B, Hourani R, Salti H, Barada W, El-Hajj T, Al-Kutoubi A, et al. Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation in patients with multiple sclerosis: a pilot study. J Neuroimmunol. 2010;227:185–9. 26. Uccelli A, Morando S, Bonanno S, Bonanni I, Leonardi A, Mancardi G. Mesenchymal stem cells for multiple sclerosis: does neural differentiation really matter? Curr Stem Cell Res Ther. 2011;6:69–72. 27. Burt RK, Cohen B, Rose J, Petersen F, Oyama Y, Stefoski D, et al. Hematopoietic stem cell transplantation for multiple sclerosis. Arch Neurol. 2005;62:860–4. 28. Freedman MS, Bar-Or A, Atkins HL, Karussis D, Frassoni F, Lazarus H, et al.; MSCT Study Group. The therapeutic potential of mesenchymal stem cell transplantation as a treatment for multiple sclerosis: consensus report of the International MSCT Study Group. Mult Scler. 2010;16:503–10. 29. Gogel S, Gubernator M, Minger SL. Progress and prospects: stem cells and neurological diseases. Gene Ther. 2011;18:1–6. 30. Zhang RL, Zhang ZG, Roberts C, LeTourneau Y, Lu M, Zhang L, et al. Lengthening the G(1) phase of neural progenitor cells is concurrent with an increase of symmetric neuron generating division after stroke. J Cereb Blood Flow Metab. 2008;28:602–11.

31. Katakowski M, Zhang ZG, Chen J, Zhang R, Wang Y, Jiang H, et al. Phosphoinositide 3-kinase promotes adult subventricular neuroblast migration after stroke. J Neurosci Res. 2003;74:494–501. 32. Macas J, Nern C, Plate KH, Momma S. Increased generation of neuronal progenitors after ischemic injury in the aged adult human forebrain. J Neurosci. 2006;26:13114–9. 33. Savitz SI, Dinsmore J, Wu J, Henderson GV, Stieg P, Caplan LR. Neurotransplantation of fetal porcine cells in patients with basal ganglia infarcts: a preliminary safety and feasibility study. Cerebrovasc Dis. 2005;20:101–7. 34. Bang OY, Lee JS, Lee PH, Lee G. Autologous mesenchymal stem cell transplantation in stroke patients. Ann Neurol. 2005;57:874–82. 35. Aboody KS, Bush RA, Garcia E, Metz MZ, Najbauer J, Justus KA, et al. Development of a tumor-selective approach to treat metastatic cancer. PLoS One. 2006;1:e23. 36. Kim SK, Cargioli TG, Machluf M, Yang W, Sun Y, Al-Hashem R, et al. PEXproducing human neural stem cells inhibit tumor growth in a mouse glioma model. Clin Cancer Res. 2005;11:5965–70. 37. Ryu CH, Park SH, Park SA, Kim SM, Lim JY, Jeong CH, et al. Gene therapy of intracranial glioma using interleukin 12-secreting human umbilical cord bloodderived mesenchymal stem cells. Hum Gene Ther. 2011;22:733–43. 38. Redmond Jr DE, Bjugstad KB, Teng YD, Ourednik V, Ourednik J, Wakeman DR, et al. Behavioral improvement in a primate Parkinson’s model is associated with multiple homeostatic effects of human neural stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104:12175–80. 39. Takagi Y, Takahashi J, Saiki H, Morizane A, Hayashi T, Kishi Y, et al. Dopaminergic neurons generated from monkey embryonic stem cells function in a Parkinson primate model. J Clin Invest. 2005;115:102–9. 40. Kim SU, Park IH, Kim TH, Kim KS, Choi HB, Hong SH, et al. Brain transplantation of human neural stem cells transduced with tyrosine hydroxylase and GTP cyclohydrolase 1 provides functional improvement in animal models of Parkinson disease. Neuropathology. 2006;26:129–40. 41. Rhee YH, Ko JY, Chang MY, Yi SH, Kim D, Kim CH, et al. Protein-based human iPS cells efficiently generate functional dopamine neurons and can treat a rat model of Parkinson disease. J Clin Invest. 2011;121:2326–35. 42. Harper JM, Krishnan C, Darman JS, Deshpande DM, Peck S, Shats I, et al. Axonal growth of embryonic stem cell-derived motoneurons in vitro and in motoneuron-injured adult rats. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101:7123–8. 43. Li P, Tessler A, Han SS, Fischer I, Rao MS, Selzer ME. Fate of immortalized human neuronal progenitor cells transplanted in rat spinal cord. Arch Neurol. 2005;62:223–9. 44. Miles GB, Yohn DC, Wichterle H, Jessell TM, Rafuse VF, Brownstone RM. Functional properties of motoneurons derived from mouse embryonic stem cells. J Neurosci. 2004;24:7848–58. 45. Wichterle H, Lieberam I, Porter JA, Jessell TM. Directed differentiation of embryonic stem cells into motor neurons. Cell. 2002;110:385–97. 46. Garbuzova-Davis S, Willing AE, Zigova T, Saporta S, Justen EB, Lane JC, et al. Intravenous administration of human umbilical cord blood cells in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis: distribution, migration, and differentiation. J Hematother Stem Cell Res. 2003;12:255–70. 47. Xu L, Yan J, Chen D, Welsh AM, Hazel T, Johe K, et al. Human neural stem cell grafts ameliorate motor neuron disease in SOD-1 transgenic rats. Transplantation. 2006;82:865–75. 48. Kerr DA, Llado J, Shamblott MJ, Maragakis NJ, Irani DN, Crawford TO, et al. Human embryonic germ cell derivatives facilitate motor recovery of rats with diffuse motor neuron injury. J Neurosci. 2003;23:5131–40. 49. Hwang DH, Lee HJ, Park IH, Seok JI, Kim BG, Joo IS, et al. Intrathecal transplantation of human neural stem cells overexpressing VEGF provide behavioral improvement, disease onset delay and survival extension in transgenic ALS mice. Gene Ther. 2009;16:1234–44. 50. Meng XL, Shen JS, Ohashi T, Maeda H, Kim SU, Eto Y. Brain transplantation of genetically engineered human neural stem cells globally corrects brain lesions in the mucopolysaccharidosis type VII mouse. J Neurosci Res. 2003;74:266–77. 51. Flax JD, Aurora S, Yang C, Simonin C, Wills AM, Billinghurst LL, et al. Engraftable human neural stem cells respond to developmental cues, replace neurons, and express foreign genes. Nat Biotechnol. 1998;16:1033–9. 52. Hardy J, Selkoe DJ. The amyloid hypothesis of Alzheimer’s disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science. 2002;297:353–6. 53. Hemming ML, Patterson M, Reske-Nielsen C, Lin L, Isacson O, Selkoe DJ. Reducing amyloid plaque burden via ex vivo gene delivery of an Abeta-degrading protease: a novel therapeutic approach to Alzheimer disease. PLoS Med. 2007;4:e262. 54. Tuszynski MH. Growth-factor gene therapy for neurodegenerative disorders. Lancet Neurol. 2002;1:51–7. 55. Tuszynski MH, Thal L, Pay M, Salmon DP, U HS, Bakay R, et al. A phase 1 clinical trial of nerve growth factor gene therapy for Alzheimer disease. Nat Med. 2005;11:551–5. 56. Dunnett SB, Rosser AE. Stem cell transplantation for Huntington’s disease. Exp Neurol. 2007;203:279–92. 57. Keene CD, Sonnen JA, Swanson PD, Kopyov O, Leverenz JB, Bird TD, et al. Neural transplantation in Huntington disease: long-term grafts in two patients. Neurology. 2007;68:2093–8. 58. Krystkowiak P, Gaura V, Labalette M, Rialland A, Remy P, Peschanski M, et al. Alloimmunisation to donor antigens and immune rejection following foetal neural grafts to the brain in patients with Huntington’s disease. PLoS One. 2007;2:e166. 59. Cicchetti F, Saporta S, Hauser RA, Parent M, Saint-Pierre M, Sanberg PR, et al. Neural transplants in patients with Huntington’s disease undergo disease-like neuronal degeneration. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009;106:12483–8.