Los científicos del Instituto Salk han descubierto el santo grial de la juventud interminable, al menos cuando se trata de un tipo de célula precursora de riñón humano. Los intentos anteriores para mantener los cultivos de las llamadas células progenitoras de nefronas a menudo fallaban, ya que las células morían ogradualmente perdió su potencial de desarrollo en lugar de permanecer en un estado precursor más útil desde el punto de vista médico.
Pero mediante el uso de un cultivo tridimensional y una nueva mezcla de moléculas de soporte, los investigadores de Salk han suspendido con éxito las células al comienzo de su desarrollo. Dichas células de riñón en etapa temprana podrían usarse para desarrollar tejido renal de reemplazo para estudiar el órganoasí como tratar enfermedades.
"Proporcionamos una prueba de principio sobre cómo hacer y mantener un número ilimitado de células precursoras de riñón", dice Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor en el Laboratorio de Expresión Genética de Salk. "Tener un suministro de estas células podría ser un punto de partidapara desarrollar órganos funcionales en el laboratorio, así como una forma de comenzar a aplicar la terapia celular a los riñones con genes defectuosos ". El trabajo fue publicado en Célula madre celular el 25 de agosto de 2016.
Las células progenitoras de nefronas NPC, al menos en los humanos, normalmente solo existen durante una breve etapa de desarrollo embrionario. Las células pasan a formar nefronas, las unidades funcionales del riñón, responsables de filtrar la sangre y excretar la orina. Perolos adultos no tienen NPC restantes para desarrollar nuevo tejido renal después de un daño o enfermedad. Los científicos creen que la generación de NPC en el laboratorio ofrecerá una nueva forma de estudiar el desarrollo renal y, finalmente, tratar las enfermedades renales.
Anteriormente, otros grupos de científicos han utilizado células madre pluripotentes inducidas iPSCs para producir células similares a NPC. "Esos enfoques toman mucho tiempo, es difícil aislar una población pura, y las células similares a NPC aún son transitorias", dice Zhongwei Li, investigador asociado en el laboratorio Izpisua Belmonte y coautor del nuevo artículo. En esos casos, los NPC a menudo maduran en células de riñón adultas en una forma de días, sin dejar una población estable de células progenitoras paraestudiar.
Primero trabajando con los NPC directamente aislados de embriones de ratón, Izpisua Belmonte, Li y sus colaboradores trabajaron para desarrollar métodos que mantuvieran a los NPC en su estado progenitor, generalmente transitorio. Descubrieron que si mantenían las células en un cultivo tridimensional,en lugar de un plato plano, y usaron una nueva mezcla de moléculas de señalización, pudieron mantener los NPC durante más de 15 meses. Luego demostraron que las células, cuando se mueven a nuevas condiciones, pueden ser inducidas a desarrollarse enestructuras funcionales similares a las nefronas tanto en el laboratorio como cuando se trasplantan a animales.
Luego, el equipo utilizó tanto NPC embrionarios humanos como NPC humanos generados a partir de células madre para modificar el protocolo para uso humano. Nuevamente, pudieron mantener los NPC a largo plazo.
"La estrategia de cultivo 3D utilizada en nuestro estudio puede aplicarse potencialmente a otros progenitores de linaje para la formación eficiente de organoides tisulares", dice el coautor primero Jun Wu, investigador asociado de Salk.
Además de una terapia regenerativa para reemplazar los órganos enfermos, los científicos agregan que los NPC podrían usarse para modelar enfermedades en el laboratorio. Al introducir mutaciones relacionadas con la enfermedad en las células, los investigadores podrían estudiar el inicio y la progresión de la enfermedad y obtener nuevosinformación sobre la enfermedad, así como detectar y descubrir nuevos medicamentos de tratamiento.
A continuación, a los investigadores les gustaría investigar cómo cultivar los otros tipos de células progenitoras que se requieren para un riñón completo, además de las nefronas formadas por los NPC ". Hay varias células progenitoras que trabajan juntas para formar un órgano completo", agrega el coprimer autor Toshikazu Araoka, investigador asociado de Salk." Si también podemos cultivar las otras células progenitoras, estaremos más cerca de construir un riñón trasplantable ".
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Materiales proporcionado por Instituto Salk . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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