Estudio clínico de terapia celular autologa con células madre adultas expandidas ex vivo, en el tratamiento de la osteonecrosis de la cabeza femoral

Premi Extraordinari de Doctorat concedit pels programes de doctorat de la UAB per curs acadèmic 2017-2018INTRODUCCIÓN. La osteonecrosis de la cabeza femoral ONCF es una enfermedad que se caracteriza por una interrupción del flujo sanguíneo a la cabeza del fémur provocando la muerte de sus elementos celulares. La historia natural de la ONCF sin tratamiento es devastadora en la mayoría de las ocasiones y lleva en última instancia a el desarrollo de una artrosis secundaria. Los tratamientos quirúrgicos se han mostrado eficaces cuando se aplican en fases iniciales de la enfermedad. El patrón oro en el tratamiento de la ONCF es la descompresión central que consigue unas tasas de éxito entre el 60% y el 70% si se aplica en los estadios I o II de la clasificación de ARCO. La utilización de tratamientos de base biológica en la ONCF se fundamenta en el conocimiento de que existen una disminución de los mecanismos celulares de reparación tisular. Algunos estudios previos apuntan que las células madre mesenquimales (C05) son capaces de mejorar los resultados de la descompresión central aislada y de producir regeneración ósea en la ONCF. HIPÓTESIS. La implantación de células madre mesenquimales cultivadas asociadas a la descompresión central en la ONCF estimula la regeneración ósea y previene el colapso de la cabeza femoral. MATERIAL Y MÉTODOS. Ensayo clínico aleatorizado en fase I-II. El estudio está constituido por 8 caderas en el grupo de estudio y 8 caderas en el grupo control. En los pacientes del grupo de estudio se realizó un cultivo durante 3 semanas de C05 obtenidas de la médula ósea y finalmente adheridas a 5 cc. de hueso liofilizado. El conjunto de hueso más células cultivadas fue introducido en la zona necrótica 3 semanas más tarde asociada a una descompresión central de la cabeza femoral. Los pacientes del grupo control recibieron una descompresión central aislada. Durante un tiempo de seguimiento de 1 año se realizaron valoraciones clínicas y radiológicas preoperatoriamente y a los 12 días, 3 meses, 6 meses y 1 año. Además se valoró la supervivencia de ambos grupos de tratamiento considerando como evento final la aparición de colapso de la cabeza femoral. RESULTADOS. No se observaron diferencias clínicas significativas entre ambos grupos al año de seguimiento. Dos caderas en ambos grupos evolucionaron hacia el colapso al año de seguimiento. La supervivencia media al año de seguimiento fue superior en el grupo de estudio aunque las diferencias no fueron significativas (347,43 días Vs 324,25 días). Los estudios de resonancia magnética tampoco mostraron diferencias significativas entre los grupos. Los estudios de tomografía de emisión de positrones (PET) realizados en algunos pacientes del grupo de estudio mostraron signos de actividad osteoblástica. El estudio anatomopatológico de la cabeza femoral de un paciente del grupo de estudio que requirió la colocación de una prótesis total de cadera mostró áreas de regeneración ósea. No se registraron efectos adversos graves en ninguno de los pacientes. DISCUSIÓN. Aunque no se observaron diferencias significativas entre ambos grupos de tratamiento ni en los resultados clínicos ni radiológicos, el procedimiento se mostró seguro y viable. Además los hallazgos sobre revascularización de la zona necrótica observados en la resonancia magnética, los signos de actividad osteoblásticas del PET y las zonas de regeneración ósea en la cabeza femoral del paciente que requirió una prótesis de cadera apuntan que las células madre mesenquimales cultivadas asociadas a una descompresión central podrían ser capaces de producir regeneración ósea. Son necesarios estudios randomizados y controlados en fase III para poder demostrar la eficacia del procedimiento.INTRODUCTION. Osteonecrosis of the femoral head ONCF is a disease that is characterized by an interruption of blood flow to the femoral head killing its cellular elements. The natural history of untreated ONCF is devastating in most cases and ultimately leads to the development of secondary osteoarthritis. Surgical treatments have been effective when applied in the early stages of the disease. The gold standard in the treatment of ONCF is core decompression getting success rates between 60% and 70% if applied in stage I or II classification of ARCO. The use of bio-based treatments in the ONCF is based on the knowledge that there is a decrease in the cellular mechanisms of tissue repair. Some previous studies suggest that mesenchymal stem cells (MSCs) are capable of improving the results of core decompression isolated and produce bone regeneration in the ONCF. Hypothesis. Implantation of cultured mesenchymal stem cells associated with core decompression in ONCF stimulates bone regeneration and prevents the collapse of the femoral head. METHODS. Randomized clinical trial phase I-II. The study consists of eight hips in the study group and 8 hips in the control group. Patients in the study group MSCs were obtained from bone marrow and culture was carried out for 3 weeks and finally adhered to 5 cc. lyophilized bone. The bone with MSCs was added to the necrotic zone 3 weeks later associated with a core decompression of the femoral head. Patients in the control group received an isolated core decompression. During a time of 1 year follow-up clinical and radiological reviews preoperatively and at 12 days, 3 months, 6 months and 1 year were performed. Furthermore, survival between treatment groups as final event considering the occurrence of collapse of the femoral head was evaluated. RESULTS. No clinically significant differences between the two groups at one year were observed. Two hips in both groups evolved toward collapse at one year. The average survival at one year was higher in the study group, although the differences were not significant (347.43 days Vs 324.25 days). MRI studies also showed no significant differences between groups. Studies of positron emission tomography (PET) made in some patients in the study showed signs of osteoblastic activity. The pathological examination of the femoral head of a patient in the study group that required the placement of a total hip replacement showed areas of bone regeneration. No serious adverse effects were reported in any of the patients. DISCUSSION. Although no significant differences between treatment groups in either clinical or radiologic findings were observed, the procedure was safe and feasible. Furthermore, the findings of revascularization of necrotic area in the MRI, signs of osteoblastic activity in the PET and bone regeneration zones in the femoral head of the patient requiring a hip prosthesis suggest that the cultured mesenchymal stem cells associated with a core decompression may be able to produce bone regeneration. It's need randomized controlled phase III studies to demonstrate process efficiency