General

Científicos utilizan células madre para desarrollar tejido cerebral 3D funcional


Investigadores de todo el mundo están demostrando de diversas formas que cuando las capacidades del modelado e impresión 3D y la investigación con células madre se unen, muchas cosas son posibles. Los desarrollos que involucran el uso de CRISPR, por ejemplo, están revolucionando la forma en que vemos las posibilidades de la edición de genes, con científicos que producen trabajos que son recibidos con elogios y críticas.

Ahora, un equipo de científicos ha producido un modelo 3D funcional del tejido cerebral humano. El propósito detrás del trabajo era abrir las posibilidades para profundizar nuestra comprensión de cómo interactuarían las células cerebrales en casos que involucran tanto muestras sanas como anormales.

Conseguir resultados consistentes

El equipo utilizó modelos de tejidos en 3D en su trabajo, y para evitar latrampas biológicas asociados con el uso de tejidos neurológicos (que generalmente se obtienen de los pacientes después de su expiración, lo que limita el número de muestras), utilizaron células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSC). Esta decisión les permitió lograr una gama de resultados mucho más amplia y dinámica.

Esto también les ofreció el medio ideal para basarse en investigaciones previas con sujetos de investigación con roedores. En general, se lograron resultados prometedores. Se utilizaron células madre obtenidas de sujetos sanos y de pacientes con enfermedad de Parkinson y Alzheimer, y el equipo generó un modelo de tejido que les permitiría1) observar los niveles de crecimiento y expresión de genes, y2) evaluar las posibilidades de "generar modelos de tejido cerebral derivados del paciente".

"Encontramos las condiciones adecuadas para que las iPSC se diferenciaran en varios subtipos neuronales diferentes, así como en astrocitos que apoyan las redes neuronales en crecimiento", explica el ingeniero biomédico de la Universidad de Tufts y coautor del estudio, David L. Kaplan.

Un intrincado proceso

Como es de imaginar, el proceso emprendido por los científicos es de una naturaleza muy sofisticada y delicada, como comenta Kaplan. "Los andamios de seda y colágeno proporcionan el entorno adecuado para producir células con las firmas genéticas y la señalización eléctrica que se encuentran en los tejidos neuronales nativos".

Lo más importante es que los investigadores expresan su optimismo, respaldado por los resultados exitosos, sobre la aplicación futura de este método. "El proceso simplificado, en combinación con la longevidad de los cultivos, proporciona un sistema que puede manipularse para admitir una variedad de aplicaciones experimentales, incluido el estudio del desarrollo, maduración, plasticidad y / o degeneración de redes".

El objetivo a largo plazo de los investigadores es utilizar este método para evaluar objetivos farmacológicos para enfermedades neurodegenerativas. Las enfermedades incurables y debilitantes, que incluyen la enfermedad de Huntington, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson, configuran un escenario de efectos acumulativos que cambian drásticamente las perspectivas y la calidad de vida de los pacientes. Es por eso que la investigación innovadora de equipos como este está ofreciendo un vistazo a un futuro de posibilidades que involucran la detección temprana o una posible gestión exitosa.

Los detalles sobre el estudio aparecen en un artículo, titulado "Modelos de redes neuronales humanas 3D funcionales y sostenibles a partir de células madre pluripotentes", que se publicó en elCiencia e ingeniería de biomateriales ACS diario.


Ver el vídeo: Análisis del Movimiento Humano: del Laboratorio a la Clínica (Diciembre 2021).