Non-viral gene modification of mesenchymal stem cells in a tridimensional biocompatible scaffold

Abstract

La necesidad creciente de tejidos y órganos para reemplazo y/o reparación impulsó el desarrollo de nuevas disciplinas como la ingeniería de tejidos, que combina el uso de células, andamios y moléculas biológicamente activas para reparar o restablecer la función de los tejidos. Una aproximación para regular la liberación de las moléculas biológicamente activas en los andamios de ingeniería de tejidos consiste en el uso de terapia génica, que hace referencia a la introducción de material genómico exógeno (ARN o ADN) en las células con el fin de generar un beneficio terapéutico.

La combinación de la terapia génica y la ingeniería de tejidos da lugar a la obtención de andamios que se conocen bajo el nombre de matrices activadas génicamente o GAMs, por sus siglas en inglés (Gene Activated Matrices). La presente tesis de doctorado consistió en el desarrollo de una matriz activada génicamente, basada en andamios preparados a partir de plasma humano crioconcentrado, combinado con células estromales mesenquimales derivadas de la gelatina de Wharton (WJ-MSC) y complejos de polietilenimina y ADN plasmídico.

The ever-increasing need for tissues and organs for replacement and / or repair prompted the development of new disciplines such as tissue engineering, which combines the use of biologically active cells, scaffolds, and molecules to repair or restore tissue function. An approach to regulate the release of biologically active molecules in tissue engineering scaffolds consists in the use of gene therapy, which refers to the introduction of exogenous genomic material (RNA or DNA) into cells to generate a therapeutic benefit.

The combination of gene therapy and tissue engineering gives rise to scaffolds that are known under the name of Gene Activated Matrices (GAMs). The present doctoral thesis consisted in the development of a GAM, based on scaffolds prepared from cryoconcentrated human plasma, combined with mesenchymal stromal cells derived from Wharton's jelly (WJ-MSC) and complexes of polyethyleneimine and plasmid DNA.