Muestras de piel, levantan esperanzas para tratamientos regenerativos

 

Los investigadores han tenido éxito en el cultivo de tejido muscular de trabajo de una muestra de piel

— una hazaña que hasta hace poco se veía como ciencia ficción.

Aunque el músculo creado en laboratorio no era tan fuerte que en el cuerpo, el avance se abre para nuevos métodos de regeneración de tejidos en pacientes con distrofia muscular y otras condiciones, el equipo de investigación de La Universidad de Duke dijo después con éxito que el trasplante de laboratorio del músculo en ratones tuvo éxito .

Siendo capaces de hacer crecer el músculo de las células de la piel el cual también permite a los investigadores construir modelos individualizados al estudiar estas enfermedades y desarrollar nuevos tratamientos.

El equipo de investigación describe el proceso y su resultado en el artículo "células madre pluripotentes humanas Ingeniería en un tejido funcional músculo esquelético," publicado en la revista Nature Communications.

La clave para el éxito del equipo fue el método de obligar a las células para dar marcha atrás de las células epiteliales maduras en células madre pluripotentes llamadas.

"Esto tomó años de ensayo y error, haciendo conjeturas y tomar pasos de bebé para finalmente producir el funcionamiento del músculo humano de pluripotent células de vástago," comentó Rao, PhD, principal autor del estudio, dijo en un comunicado de prensa.

En el año 2015, el grupo publicó sus esfuerzos en el crecimiento de tejido muscular de una muestra de tejido del músculo, un paso significativo hacia el logro actual.

En aquel entonces, las células aisladas llamadas mioblastos, que son intermedios entre células madre y las células musculares maduras, de la biopsia del músculo. Estas células crecieron, primero en un plato de laboratorio y luego en una matriz tridimensional, que les permitió alinear y formar tejido muscular.

Para crear células de la piel era un proceso similar, pero tuvo que empezar con la fabricación de células de la piel. El equipo entonces trata las células con moléculas diferentes para forzar su maduración en células del músculo.

"A partir de células madre pluripotentes que no son las células del músculo, pero pueden convertirse en todas las células existentes en nuestro cuerpo, esto nos permite cultivar un número ilimitado de células progenitoras del miógeno [músculo]," dijo Nenad Bursac, PhD, profesor de ingeniería biomédica en Duque y autor principal del estudio.

"Estas células progenitoras se asemejan a células musculares adultas llamadas 'células satélite' que teóricamente pueden hacer crecer un músculo entero a partir de una sola célula."

Cuando estas células fueron cultivadas en un andamio tridimensional, también comenzaron a alinear con los músculos de forma.

Como pasa el tiempo, el tejido se convirtió cada vez más similar al músculo normal.

Los investigadores demostraron que el músculo responde a señales bioquímicas y eléctricas, similares a los sacados por las neuronas motoras, haciendo el parte de músculos al ser estimulados. Sin embargo, no se hizo tan fuerte como los músculos en el cuerpo.

Otros equipos de investigación anteriores han intentado hacer lo mismo, pero no, una situación que el equipo de Duke atribuido a sus métodos específicos.

La gran diferencia

"Lo que hace la diferencia son nuestras condiciones de cultivo de célula única y matriz 3D, lo que permitió a las células crecer y desarrollarse mucho más rápido y más largo que los enfoques de cultura 2-D que se utilizan más típicamente,", dijo Rao.

Para probar si el músculo cultivado en laboratorio podría utilizarse con fines regenerativos, los investigadores lo trasplantaron en las piernas traseras de ratones adultos. Durante tres semanas después de la cirugía, el músculo trasplantado se integró cada vez más en el tejido de los ratones, con nuevos vasos sanguíneos creciendo para apoyar con el oxígeno.

El músculo continúa como tejido muscular normal durante este tiempo.

Mientras que el tejido crecido de una muestra de músculo en 2015 era más fuerte que el músculo derivado de piel, investigadores dijeron que las células de la piel tienen varios beneficios.

Por ejemplo, las células satélite, que compone una parte grande del músculo de la piel, son clave para la reparación de los tejidos y la regeneración.

Utilizando células madre también permite a los investigadores el cultivar células mucho más que lo que puede obtenerse una muestra de tejido muscular.

Por otra parte, puesto que la esperanza es el método a ser utilizado en pacientes con distrofia muscular, una muestra de piel es la mejor manera de ir hacia adelante, argumentaron los investigadores.

"La perspectiva de estudiar enfermedades raras es especialmente emocionante para nosotros," dijo Bursac.

"Cuando los músculos de un niño con distrofia muscular de Duchenne, no sería ético tomar muestras de músculo de ellos y causar más daños. Pero con esta técnica, sólo podemos tomar una pequeña muestra de tejido no muscular, piel o sangre, revertir las células obtenidas a un estado pluripotente, y eventualmente hecer crecer un sinfín de fibras musculares para probar."

Además de su uso en medicina regenerativa, donde la técnica puede utilizarse para localizar y reparar el daño o ser utilizado junto con terapias genéticas, el método permite a los investigadores construir nuevos modelos de la enfermedad muscular.

Tales modelos individualizados captaría el defecto genético de cada paciente, permitiendo a los investigadores estudiar los procesos de la enfermedad y tratamientos para la eficacia de la prueba.

El equipo está trabajando ahora para mejorar la fuerza del músculo de laboratorio. También planean desarrollar modelos para enfermedades musculares.

 

Fuente: Muscular Dystrophy News Today.

 

 

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