Calvicie y células madre - Parte 3

Prof. Roberto Ebensperger

Este es un proyecto desarrollado por R. Ebensperger y Plasticel.

Guía 2020 de terapias regenerativas para la caída del cabello

Estrategia de tratamiento para la alopecia de patrón masculino

Los folículos pilosos, los órganos que crean el cabello, pueden volverse más pequeños debido a la influencia de las hormonas androgénicas, y pueden desarrollar alopecia cuando son destruidos por enfermedades o lesiones autoinmunitarias. Actualmente, el tratamiento médico o quirúrgico se realiza con éxito en muchos pacientes con alopecia. Hasta ahora, algunos métodos de tratamiento se han generalizado, incluidos los fármacos para inhibir la influencia de los andrógenos (finasteride) y el trasplante autólogo de los folículos pilosos, en los cuales los folículos pilosos se extraen de las áreas normales y se trasplantan a áreas con pérdida de cabello.

Sin embargo, estas tecnologías de tratamiento no son eficaces en todos los casos y no son capaces de aumentar el número de folículos pilosos sanos.

Plasma rico en plaquetas (PRP) para la pérdida del cabello

La terapia de PRP (plasma rico en plaquetas) para la pérdida de cabello es un tratamiento médico de tres pasos en el que la sangre de una persona se extrae, se procesa y luego se inyecta en el cuero cabelludo.

Figura 4. Proceso de tratamiento con PRP

Algunos en la comunidad médica piensan que las inyecciones de PRP desencadenan el crecimiento natural del cabello y lo mantienen aumentando el suministro de sangre al folículo piloso y aumentando el grosor del tallo capilar. A veces, este enfoque se combina con otros procedimientos o medicamentos para la pérdida del cabello.

No se han realizado suficientes investigaciones para demostrar si el PRP es un tratamiento eficaz para la pérdida del cabello. Sin embargo, la terapia PRP ha estado en uso desde la década de 1980. Ahora bien, se ha observado una respuesta clínica positiva general al uso de PRP en pacientes androgenéticos y alopecia areata.

[Badran KW, Sand JP. Facial Plast Surg Clin North Am. 2018; 26(4): 469-485]

Follica, conocida por ser una de las compañías más silenciosas en el horizonte de los tratamientos para el crecimiento del cabello, también es una de las más esperadas. Follica se fundó en 2007 y su ciencia se basa en la creación de micro-heridas en el cuero cabelludo para crear la generación de folículos pilosos. Desde la época de los ensayos clínicos originales de Follica (que no lograron los resultados deseados), Follica ha continuado su investigación y desarrollo en la combinación de nuevos compuestos con micro-heridas para promover la formación de folículos capilares.

A principios de 2016, Aclaris adquirió los derechos de Vixen, la compañía de Angela Christiano, para usar inhibidores de JAK para tratar la alopecia areata y la alopecia androgénica. Los inhibidores de JAK (tofacitinib, ruxolitinib and baricitinib) han mostrado algunos resultados sorprendentes en la alopecia areata, a veces volviendo a crecer cabello.

La investigación preclínica ha demostrado que los inhibidores de JAK pueden tener la capacidad de beneficiar a todos los tipos de crecimiento de cabello. Los ensayos humanos para abordar este potencial finalmente han sido iniciados por Aclaris durante el segundo trimestre de 2018.

¿Cómo funciona el trasplante HairStemcell? En un trasplante de células madre del cabello, el método de HST, no elimina todo el folículo piloso, pero quedan varias células madre del cabello en el área del sitio donante. Como resultado, el recrecimiento del cabello también tiene lugar allí (fuente: Hair Science Institute).

Debido a que el folículo piloso se divide con una aguja muy pequeña y luego se extrae (se retira del cuero cabelludo), este método tiene la ventaja de que los injertos son mucho más pequeños en comparación con las técnicas convencionales de trasplante capilar.

Figura 5. Procedimiento de trasplante HairStemcell (fuente imagen: Hair Science Institute)

Replicel/Shiseido RCH-01 es una terapia celular autóloga que utiliza células de la dermal sheath cup (DSC) que se aíslan del folículo piloso para tratar la alopecia androgénica (pérdida genética del cabello). Las células de la dermal sheath cup (DSC) se encuentran en la base del folículo piloso. Estas células regulan el crecimiento de las fibras capilares en el folículo piloso.

Replicel (RCH-01) estará formado por células DSC que son inmunes a la hormona DHT. Estas células se recolectarán de una pequeña muestra de tejido tomada de la parte posterior del cuero cabelludo de los pacientes. El tejido se utilizará para hacer crecer millones de estas células inmunitarias, que luego se volverán a introducir en el área de calvicie de los pacientes.

Figura 6. Estructura del folículo piloso que muestra la ubicación donde se encuentran las células de la dermal sheath cup (DSC) que utiliza el producto RCH-01.

Los datos de seguridad recopilados de los participantes del estudio 12 meses después de recibir las inyecciones de la terapia y control revelaron que el tratamiento RepliCel™ es muy seguro y bien tolerado. Estos datos, junto con los aumentos positivos en la eficacia del crecimiento del cabello medidos a los 6 meses posteriores a la inyección, brindan apoyo para que la compañía continúe y avance en el desarrollo.

Regeneración del folículo piloso completamente funcional a través de la reorganización de las células madre y sus nichos.

Esta tecnología fue desarrollada por el Dr. Tsuji, del Riken Center for Developmental Biology en Japón.

Representación esquemática de los métodos utilizados para la generación y el trasplante de un folículo piloso germinal desarrollado por bioingeniería.

Imágenes de contraste de fase de la piel embrionaria murina, los tejidos, las células individuales disociadas y el folículo piloso germinal por bioingeniería, que se reconstituyó utilizando el método de órgano germinal, con una guía de hilo de nylon (cabeza de flecha). Barras de escala, 200 μm.

Figura 7. Regeneración de folículo piloso mediante ingeniería de tejidos. [Imagen tomada de Toyoshima K y col. Fully functional hair follicle regeneration through the rearrangement of stem cells and their niches. Nature Communications volume 3, Article number: 784 (2012)].

Figura 8. Regeneración completamente funcional de bioingeniería del folículo piloso. A El órgano germinal producido por bioingeniería representativo se genera a partir de células epiteliales del área de la protuberancia o bulge (verde) y células de la papila dérmica (rojo). B Observaciones macro-morfológicas de los pelos de bioingeniería (punta de flecha).

[Imagen tomada de Ikeda E, Ogawa M, Takeo M, Tsuji T. 2019 Functional ectodermal organ regeneration as the next generation of organ replacement therapy. Open Biol. 9: 190010].

Comparación entre el auto-trasplante (FUT) y la terapia regenerativa del folículo piloso

La terapia de regeneración del cabello, utiliza las células del paciente para reproducir los folículos pilosos del folículo piloso germinal, el origen de los folículos pilosos normales.

Figura 9. Método convencional de tratamiento de trasplante capilar (FUT) en comparación con el método regenerativo folicular por bioingeniería. [Imagen tomada de Kyocera]

Dos de los nombres más destacados cuando se trata de la investigación del folículo piloso. El último trabajo público del Dr. Jahoda se ha centrado en el cultivo de la papila dérmica en 3D, mientras que la Dra. Christiano ha aparecido con frecuencia en los titulares de las noticias por su investigación sobre los inhibidores de JAK y el crecimiento del cabello.

Rapunzel Bioscience se dedica a promover nuevos enfoques para la regeneración del cabello y la piel.

Según los informes, estos dos investigadores se han unido a la nueva startup de Christiano, Rapunzel, para desarrollar un tratamiento con células de folículo piloso cultivadas para regenerar el cabello. Christiano ha declarado recientemente que "we can grow rat hair like it’s no tomorrow, but we think we can do it with human hair, too".

L'Oreal y su proyecto de investigación implica la creación de organoides del folículo piloso en una placa. Este tipo de trabajo se conoce comúnmente como "clonación capilar": la capacidad de crear nuevos folículos pilosos fuera del cuerpo utilizando varios tipos de células foliculares y células madre.

En los últimos años, se sabe que L’Oreal se ha embarcado en una colaboración de investigación con la empresa especialista en 'bioprinting' Poietis con el propósito de imprimir folículos capilares en 3D.

La morfogénesis del folículo piloso de los mamíferos es el resultado de interacciones altamente complejas y coordinadas entre las células epiteliales y mesenquimales, que, cuando se inyectan en la piel del ratón, conducen a la neogénesis del folículo piloso.

Recientemente, se ha informado de varios organoides de folículo piloso:

- Se obtuvieron estructuras in vitro de las células germinales del folículo piloso en 3D a partir de células embrionarias de ratón y dieron como resultado el crecimiento de los folículos pilosos de novo cuando se inyectaron (1).

- Resultados preliminares mostraron que las combinaciones in vitro de queratinocitos de la vaina externa de la raíz humana y los fibroblastos de la papila dérmica condujeron a estructuras organoides en forma de una barra larga (2,3).

- Más sorprendente, los crecimientos del tallo piloso se reprodujeron in vitro a partir de células madre pluripotentes derivadas de células embrionarias de ratón (2).

El desafío de producir tales organoides a partir de células progenitoras del folículo piloso humano adulto aún no se ha abordado con el objetivo de allanar el camino de la medicina regenerativa. L'Óreal ha desarrollado nuevos métodos para amplificar las células de la matriz del folículo piloso humano y para producir esferoides de la papila neodermal. Una combinación original de ambos impulsos para el crecimiento de organoides capilares con células positivas para K85.

1. Kageyama T, Yoshimura C, Myasinikova D, Kataoka K, Nittami T, Maruo S, Fukuda J. Biomaterials 2018; 154: 291-300

2. Ohyama M, Veraitch O. J Dermatol Sciences 2013; 70: 78-87

3. Lindner G, Horland R, Wagner I, Atac B, Lauster R. J Biotechnol 2011; 152(3): 108-112

HairClone Cell Banking of Hair Follicle Cells. HairClone es una compañía británica de biotecnología que busca regenerar el cabello mediante el uso de células de papila dérmicas cultivadas. La compañía ha creado un modelo de negocio interesante al mismo tiempo que aprovecha las innovaciones científicas y una vía regulatoria ventajosa.

Los fundadores de HairClone fueron responsables de la primera compañía en intentar la regeneración del cabello a través de la terapia celular (Intercytex) a finales de los años 2000. Se proyecta que el procedimiento involucre solo una cirugía para extraer 50 folículos pilosos a través de FUE, colocar esos folículos en bancos de crioconservación y usarlos según sea necesario a lo largo de los años para crear cócteles celulares para ser inyectados nuevamente en su cuero cabelludo. HairClone estima que un paciente puede querer recibir inyecciones de seguimiento cada 2-3 años para mantener una salud óptima del cabello.

Este es un enfoque innovador para la terapia de crecimiento del vello celular y facilita el proceso de repetir los procedimientos para los pacientes.

Figura 10. Modelo de negocio innovador de la compañía HairClone. [Imagen tomada de HairClone]

Plasticel es un emprendimiento de base tecnológico (EBT), tipo spin-off, que tiene como objetivo llevar al mercado tecnologías y productos de terapia avanzada. El Laboratorio de Medicina Regenerativa y Terapia Celular del Profesor Roberto Ebensperger [Escuela de Farmacia-UC] cuenta con la motivación, experiencia y capacidad para llevar adelante los desafíos que imponen tanto los desarrollos de nuevas tecnologías como también la creatividad para llevar al mercado nuevos productos e innovaciones dirigidas al tratamiento y/o prevención de la caída del cabello. Algunos de sus resultados que avalan la experiencia del trabajo realizado en el área por el Profesor Ebensperger se muestran en la figura 11. La figura 12 muestra la aproximación inicial propuesta por Plasticel para terapia celular contra la calvicie.

Figura 11. Trabajo con células de folículo piloso humano. Arriba izquierda se muestra en código de colores los marcadores predominantes en las células presentes en las distintas zonas espaciales del folículo piloso. Arriba centro se puede ver un cultivo a confluencia de células de folículo piloso humano. Arriba derecha se muestra una gráfica de algunos marcadores estudiados y que están presente en las células en cultivo. Abajo se observa una serie de imágenes que muestra folículos piloso aislados, bulbo piloso, una papila dérmica aislada y un cultivo primario de células de papila dérmica.

Figura 12. Aporte de Platicel para una Nueva Tecnología de Neogénesis Folicular. La tecnología propuesta utiliza una combinación de células derivadas de folículo piloso (FP) y papila dérmica (PD) necesarias para el desarrollo del pelo y un vehículo rico en factores de crecimiento que favorecen tanto el crecimiento como una angiogénesis. Alternativamente, la idea también puede hacer uso de células madre mesenquimales de tejido adiposo o cordón umbilical para combinarlas con las otras células de folículo piloso.

Resumen del Pipeline de Terapias Clínicas Dirigidas al Crecimiento del Cabello