"En una investigación realizada por el IB (Instituto de Biociencias)
de la USP (Universidad de Sao Paulo) se desarrolló una técnica
innovadora que combina células madre e impresión 3D y produce tejidos de
hígado humano dentro de los 90 días para el trasplante.
El método
emplea células sanguíneas reprogramadas para convertirse en células
madre, que se diferenciarán en grupos de células hepáticas utilizadas en
matrices de impresión de tejido hepático. La técnica permite que se
produzca tejido a partir de la propia sangre del paciente, eliminando el
riesgo de rechazo. La investigación se describe en un artículo recién
publicado por la revista científica Biofabrication.
"El objetivo del trabajo era evaluar una forma de imprimir en 3D un
hígado humano funcional obtenido de células madre pluripotentes
inducidas, conocido como IPS", dice el investigador Ernesto Goulart,
primer autor del artículo. "La innovación del estudio está en el método
para imprimir células hepáticas del mismo donante de células IPS, un
proceso que no se había descrito en la literatura científica".
El investigador señala que las células hepáticas, los hepatocitos,
son células epiteliales, muy cercanas entre sí. "La mayoría de los
métodos de bioimpresión requieren la dispersión de las células en una
matriz, también llamada biotinta, una especie de hidrogel", explica. "Al
hacer esta dispersión, hubo una ruptura del contacto entre estas
células".
Durante la investigación se desarrolló un sistema de impresión de
células hepáticas en grupos llamados esferoides, manteniendo el contacto
de célula a célula. "En el futuro, este nuevo sistema podría usarse
para producir tejido hepático a demanda para cualquier paciente sin
riesgo de rechazo", dice Goulart.
El proceso de producción se divide en tres etapas: la producción y
diferenciación de células en forma de esferoides, la incorporación de
esferoides en la biotinta de alginato y la bioimpresión en equipos 3D.
"Las células extraídas de la sangre se reprograman para regresar a un
estado de células madre embrionarias, con el potencial de diferenciarse
en cualquier línea celular", describe el investigador. "Estas células se
diferencian en esferoides hepáticos, y el estudio es el primero en
informar la producción de tejido hepático completamente a partir de
células IPS, con un método muy superior a la dispersión celular
individual".
Después de la impresión, las telas experimentan un período de
maduración de 18 días hasta que estén listas para su uso. "Todos los
componentes necesarios para formar tejido hepático funcional,
hepatocitos, células endoteliales (vasculares) y mesenquimales, todos
obtenidos del mismo donante", señala Goulart. "El tejido generado es
isogénico, es decir, cuando se trasplanta al donante no será rechazado".
Según el investigador, la nueva técnica permite imprimir en 90 días
un hígado humano en el laboratorio, a partir de la recolección de
sangre. "Esta tecnología se puede aplicar a gran escala fácilmente",
señala, señalando que, "sin embargo, todavía hay varios desarrollos
tecnológicos que se pueden refinar para posibles ensayos clínicos".
La investigación se llevó a cabo en el Centro de Estudios del Genoma
Humano, con sede en el IB y coordinada por la profesora Mayana Zatz, y
fue apoyada por Fapesp (Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado
de São Paulo), Capes (Coordinador de Mejora del Personal de Nivel).
Superior) y CNPq (Consejo Nacional de Desarrollo Científico y
Tecnológico). El estudio fue apoyado por el Laboratorio Nacional de
Biociencias, CNPEM (Centro Nacional de Investigación de Energía y
Materiales), Campinas (interior de São Paulo), la Universidad de Temple
(Estados Unidos) y el grupo de investigación del profesor Silvano. Raia,
de FMUSP (Facultad de Medicina, Universidad de São Paulo)." (Imprimalia, 29/10/19)
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