Los investigadores de Boston han desarrollado una nueva forma de generar grupos de células intestinales que pueden usarse, entre otros, para crear modelos de enfermedades en el laboratorio para probar tratamientos para enfermedades que afectan el sistema gastrointestinal. Utilizando células madre pluripotentes inducidas por humanos, este enfoque novedosocombinó una variedad de técnicas que permitieron el desarrollo de grupos tridimensionales de células intestinales llamadas organoides in vitro, que pueden expandir las pruebas de tratamiento de enfermedades en el laboratorio utilizando células humanas.
Publicado en línea en Comunicaciones de la naturaleza , este proceso proporciona una nueva plataforma para mejorar los exámenes de detección de drogas y descubrir nuevas terapias para tratar una variedad de enfermedades que afectan el intestino, como la enfermedad inflamatoria intestinal, el cáncer de colon y la fibrosis quística.
Los investigadores del Centro de Medicina Regenerativa CReM de la Universidad de Boston y el Centro Médico de Boston utilizaron células madre pluripotentes inducidas por humanos hiPSC, que se crean reprogramando las células adultas en un estado primitivo. Para este estudio, estas células fueron empujadaspara diferenciarse en células intestinales usando factores de crecimiento específicos para crear organoides en un gel. Este nuevo protocolo permitió que las células se desarrollaran sin mesénquima, que típicamente en otros protocolos, proporciona apoyo para que crezcan las células epiteliales intestinales., los investigadores podrían estudiar exclusivamente células epiteliales, que forman el tracto intestinal.
Además, utilizando la tecnología CRISPR, los investigadores pudieron modificar y crear una nueva línea de células madre iPSC que brillaba en verde cuando se diferenciaba en células intestinales. Esto permitió a los investigadores seguir el proceso de cómo las células intestinales se diferencian in vitro.
"La generación de organoides en nuestro laboratorio nos permite crear modelos de enfermedades más precisos, que se utilizan para probar tratamientos y terapias dirigidos a un defecto genético o tejido específico, y todo es posible sin dañar al paciente", dijo Gustavo Mostoslavsky, MD, PhD, codirector de CReM y facultad en la sección de gastroenterología en el Boston Medical Center. "Este enfoque nos permite determinar qué tratamientos podrían ser más efectivos y cuáles son ineficaces contra una enfermedad".
Usando este nuevo protocolo, los investigadores generaron organoides intestinales a partir de iPSC que contienen una mutación que causa fibrosis quística, que generalmente afecta a varios órganos, incluido el tracto gastrointestinal. Utilizando la tecnología CRISPR, los investigadores corrigieron la mutación en los organoides intestinales. Los organoides intestinales.con la mutación no respondió a un medicamento mientras que las células genéticamente corregidas sí respondieron, lo que demuestra su potencial futuro para el modelado de enfermedades y las aplicaciones de detección terapéutica.
El protocolo desarrollado en este estudio proporciona pruebas contundentes para continuar usando iPSCs humanos para estudiar el desarrollo a nivel celular, la ingeniería de tejidos y el modelado de enfermedades para avanzar en la comprensión y las posibilidades de la medicina regenerativa.
"Espero que este estudio ayude a avanzar en nuestra comprensión colectiva sobre cómo las enfermedades impactan el tracto gastrointestinal a nivel celular", dijo Mostoslavsky, quien también es profesor asociado de medicina y microbiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Boston. "El desarrollo continuode técnicas novedosas para crear células altamente diferenciadas que puedan usarse para desarrollar modelos de enfermedades en un entorno de laboratorio allanarán el camino para el desarrollo de enfoques más específicos para tratar muchas enfermedades diferentes ".
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Materiales proporcionado por Centro médico de Boston . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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