En los transplantes de progenitores hematopoyéticos, la sangre de cordón umbilical es una fuente establecida de células madre hematopoyéticas que presenta como mayor ventaja una menor incidencia de enfermedades de injerto contra el huésped. Sin embargo, el bajo número de células madre obtenidas de una sola unidad limita su utilización a un número reducido de pacientes. Las células madre hematopoyéticas se definen por su capacidad de automantenimiento y reconstitución de todo el sistema hematopoyético de un huésped trasplantado. En ratón, la combinación de los marcadores de superficie Lin- LSK junto con los marcadores de la familia SLAM, ha permitido establecer una jerarquía en las poblaciones de células madre y progenitores hematopoyéticos. Sin embargo, la población de células madre hematopoyéticas humanas CD34+CD38- es heterogénea y las subpoblaciones de progenitores y células madre no están bien establecidas. Uno de los objetivos de este trabajo es determinar si los marcadores de la familia SLAM podrían redefinir la población de células madre hematopoyéticas humanas CD34+CD38- de forma similar a lo sucedido en ratón. En este trabajo se describe una nueva población de progenitores hematopoyéticos en sangre de cordón umbilical caracterizada por el fenotipo CD34+CD38-CD150+CD135-. Lon ensayos realizados tanto in vitro como in vivo han demostrado que esta población esta formada por células con capacidad de autorrenovación, de diferenciación a todos los linajes hematopoyéticos, y de reconstitución a corto y largo plazo de un modelo murino inmunodeficiente irradiado. Por otro lado, con la finalidad de obtener un número suficiente de progenitores hematopoyéticos para ser trasplantados, se han estudiado diferentes sistemas de expansión in vitro. Se ha observado que el ácido valproico (un inhibidor de las histona deacetilasas) y la activación de la vía de Notch, promueven el mantenimiento y expansión de los progenitores hematopoyéticos reduciendo los procesos de diferenciación.

Over the last decade the use of umbilical cord blood as a source of hematopoietic stem cells (HSCs) has increased due to its quick availability and because it allows the usage of mismatched donors, thus reducing the risk of graft versus host disease. Hematopoietic stem cells are defined by their capacity to self-renew and reconstitute the entire blood system of a transplanted recipient. In mouse, the use of cell surface markers has allowed an accurate HSC isolation by fluorescence activated cell sorting. However, human HSC population is still unestablished. It has been described that the combination of the well known Lin- LSK mouse HSC and the SLAM family markers can refine cell hierarchies within mouse HSC population. In humans CD34+CD38- population contain HSC. Although this population has long-term repopulation capacity, it is still very heterogeneous. One of the aims of this work is to elucidate whether murine markers for HSC together with the classic CD34+CD38- would also define a high enriched population of HSC. We have isolated the CD34+CD38-CD150+CD135- cord blood population and tested its hematopoietic stem cell potential. In vitro and in vivo assays have demonstrated that this population contains short and long-term HSC that self-renew in an irradiated host and can be differentiated into all blood lineages. HSC transplantation is hampered by the low number of stem cells per sample. In order to get enough number of HSCs, we have explored several strategies to expand HSCs in vitro. We have observed that valproic acid (a histone deacetylase inhibitor) and Notch pathway activation can improve HSC maintenance and expansion by reducing differentiation programs.