Biotecnología

Los órganos trasplantables cultivados en laboratorio se acercan un paso.

Los biólogos y bioingenieros de EPFL han diseñado un nuevo método para cultivar mini-hígados humanos simplificados. Su proceso es un avance potencialmente importante en la búsqueda de tejidos trasplantables cultivados en laboratorio.

A corto plazo, los órganos miniaturizados servirán como plataforma para probar tratamientos contra la enfermedad del hígado graso no alcohólico, el trastorno hepático más común en el mundo desarrollado. Sus hallazgos han sido publicados en la revista Nature Communications.

Los científicos de EPFL crearon una pequeña versión simplificada del órgano, conocida como organoide, utilizando células madre bipotentes que se encuentran naturalmente en los conductos biliares que conectan el hígado con la vesícula biliar.

Pero el verdadero avance radica en el hecho de que los investigadores desarrollaron un nuevo tipo de matriz que, como un andamio, proporciona estructura. Los equipos dirigidos por las profesoras Kristina Schoonjans y Matthias Lutolf agregaron péptidos, los componentes básicos de las proteínas, al medio para guiar el crecimiento de las células hepáticas.

Un gran avance en medicina regenerativa

La matriz químicamente definida desarrollada en EPFL se distingue de otros sustratos disponibles comercialmente porque sus propiedades son más estables y no inmunogénicas. En el futuro, podría usarse para cultivar organoides trasplantables a partir de células madre sanas, que podrían usarse para tratar pacientes con enfermedad hepática en etapa terminal. 

«La mayoría de los sustratos comerciales se fabrican con células tumorales de ratón, lo que las hace inadecuadas para el trasplante», explica Saba Rezakhani, asistente doctoral en el laboratorio de Lutolf y uno de los autores principales del artículo. “Nuestra matriz marca un gran avance en medicina regenerativa. Funciona tan bien como las soluciones existentes, pero no contiene productos animales».

Una plataforma para estudiar la enfermedad hepática.

En el corto plazo, la nueva matriz apoyará la investigación de la enfermedad del hígado graso no alcohólico, un trastorno asociado con la obesidad y la diabetes que puede causar fibrosis hepática y, en casos más graves, cirrosis e incluso cáncer de hígado.

El equipo utilizó esta matriz para imitar la rigidez de los hígados sanos y fibróticos. «Las células organoides que crecen en una matriz rígida se comportan más como las células de un hígado enfermo, con un potencial comprometido para regenerarse y signos de inflamación y lesión», dice Schoonjans, último y correspondiente autor de este estudio.

Los científicos ahora están trabajando para convertir su organoide en una plataforma de investigación. «Usando nuestro método, podemos recapitular el microambiente fibrótico y probar posibles tratamientos para ver si detienen o revierten el curso de la enfermedad», dice el autor principal, Giovanni Sorrentino, investigador postdoctoral en el laboratorio de Schoonjans.

Se necesita más investigación, especialmente en el área de diferenciación de células madre, antes de que el nuevo método desarrollado en EPFL se pueda utilizar para desarrollar órganos trasplantables. «Hemos diseñado una matriz de cultivo organoide clínicamente compatible que tiene una serie de ventajas», dice Lutolf, quien es coautor del autor. «Ahora depende de los investigadores clínicos poner nuestra tecnología a trabajar».

Mayor información: Giovanni Sorrentino, Saba Rezakhani, Ece Yildiz, et al. «Mechano-modulatory synthetic niches for liver organoid derivation». Nature Communications, Published: 10 July, 2020.

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