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Los científicos han logrado crear con éxito una plataforma de producción en masa que es biológicamente precisa y que puede superar algunas de las mayores barreras para la bioingeniería de los tejidos del hígado humano que pueden utilizarse para el trasplante en las personas.

La Universidad de la Ciudad de Yokohama en Japón y el Centro de Niños para Células Madre y Medicina Organoide en Cincinnati dieron un informe el 5 de diciembre. Takanori Takebe MD es el investigador principal del estudio y un investigador y médico en ambas instituciones.

LOS CIENTÍFICOS HAN LOGRADO LOTES DE BIOINGENIERÍA DE 20,000 MICRO-BROTES HEPÁTICOS EN 3D

En el pasado, los científicos se han enfrentado a desafíos que les han molestado con la bioingeniería de órganos humanos que son eficaces y seguros para el uso terapéutico, dijo Takebe. Ahora, gracias al nuevo proceso, los investigadores pueden generar bioingeniería lotes únicos de hasta 20,000 micro-brotes hepáticos altamente funcionales genéticamente compatibles 3D.

Cuando se combinan, significa que el lote tiene suficientes células hepáticas junto con el tamaño para poder trasplantarse a una persona que tiene insuficiencia hepática o se pueden usar para pruebas de drogas. Los tejidos hepáticos se generan exclusivamente a partir de iPSCs, que son células madre pluripotentes inducidas por humanos, y esto significa que no se deben utilizar subproductos de los animales alimentadores en el proceso cuando se fabrican las células para fines de investigación. Anteriormente, esta había sido una de las mayores barreras para que los científicos pudieran utilizar las células terapéuticamente.

UN ESTUDIO AYUDARÁ A LAS PERSONAS CON ENFERMEDAD HEPÁTICA EN ETAPA FINAL EN EL FUTURO

El investigador principal Takebe dijo que, dado que son capaces de superar problemas en la generación de yemas hepáticas en 3D que son altamente funcionales, el proceso de producción está cerca de cumplir con los estándares, que son de grado clínico. Continuó diciendo que esto les permitiría ayudar a las personas que tienen enfermedad hepática en la etapa final. Takebe dijo que el objetivo era poder salvar a los niños que necesitaban someterse a un trasplante de hígado, ya que serían capaces de superar cualquier escasez de donantes.

Los investigadores sí dijeron que antes de que cualquier ensayo clínico pudiera comenzar, se necesita más investigación y el proceso necesita refinación. La estimación para esto es dentro de los próximos dos años, cinco como máximo. El trabajo en el proceso de producción ha sido gracias a un equipo de científicos internacionales, la mayoría provenientes de Cincinnati y Japón. Los estudios realizados en los últimos cinco años han progresado continuamente en lo que respecta a la definición de modelos genéticos y moleculares que son precisos, que son necesarios para copiar el desarrollo humano natural. Esto permitirá que los investigadores fabriquen mini-hígados 3D que sean funcionales en el laboratorio.

Para que Takebe y los investigadores pudieran superar el problema de las células alimentadoras de productos animales, utilizaron una fórmula de componentes moleculares y genéticos que se habían ajustado con precisión. Utilizaron una placa de celda de micropocillo inferior en forma de U que había sido diseñada a medida gracias a las técnicas químicas que les permitían hacer una película estructurada que estaba bien en los micropozos, que era capaz de nutrir los brotes hepáticos a medida que se desarrollaban.

ANTES DE ESTO, LOS CIENTÍFICOS DEBÍAN CONFIAR EN LOS DONANTES PARA CULTIVAR CÉLULAS PROGENITORAS DE HÍGADO

Antes de esto, los investigadores habían comenzado la producción masiva mediante el uso de iPSCs que provenían de donantes para cultivar los tres tipos diferentes de células progenitoras del hígado que se habían necesitado para producir el hígado saludable. Los investigadores usaron endotelio, endodermo hepático y células del mesénquima del tabique. Los datos del estudio revelaron que las células progenitoras eran robustas y altamente funcionales y se colocaron en los micropozos, y las células se involucraron en altos niveles de comunicación cruzada a nivel molecular para formar brotes de hígado en 3D que se autoorganizan.

Los científicos generaron más de 20,000 microspots vivos en cada uno de los pozos, y fueron capaces de alcanzar un nivel terapéuticamente viable que era escalable. Los científicos probaron la funcionalidad del tejido tridimensional en modelos de ratón de enfermedad hepática que estaba genéticamente programada, y los órganos funcionales salvaron a los animales de la enfermedad hepática.

Documento de investigación: linkinghub.elsevier.com / …

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