La ciencia de células madre ha progresado para que los investigadores ahora puedan compartir recetas para hacer retinas humanas, la parte del ojo que es sensible a la luz. Los primeros protocolos permitieron la generación de células retinianas en placas de laboratorio y más recientemente como tejido complejo enla forma de pequeñas copas en forma de ojo. Los investigadores en Alemania ahora tienen otra forma eficiente de hacer organoides retina en 3-D, que imitan la organización de los tejidos del órgano, a partir de células madre de ratones o humanos. Su versión de "mini-retinas", publicada en líneael 31 de marzo por Informes de células madre , ofrece nuevas perspectivas sobre el crecimiento de la retina, las lesiones y la reparación.
"El objetivo no es solo hacer lo más cercano a una retina real, sino también posiblemente aprovechar la flexibilidad del sistema para crear formas más diversas de estudiar el tejido de la retina", dice el autor principal Mike Karl del Centro Alemánpara las enfermedades neurodegenerativas DZNE: "Debemos respetar que cada protocolo es una nueva bestia con diferentes gustos, envolturas y propósitos".
Las tecnologías de células madre tienen el potencial de desarrollar terapias para el tratamiento de enfermedades como la ceguera relacionada con la edad, y a medida que los investigadores clínicos trabajan para aplicar las células en nuevas terapias, los biólogos de células madre como Karl han estado trabajando para comprender la regeneración deneuronas desde vertebrados inferiores hasta humanos, lo que puede ayudar a la medicina regenerativa de formas más indirectas.
Por ejemplo, los organoides retinianos en 3-D desarrollados en el laboratorio de Karl un esfuerzo dirigido por la primera autora Manuela Völkner replican eficientemente la formación de la retina. Esto incluye específicamente las células cónicas detectoras de luz, que ahora se pueden producir en altascantidades en sus mini-retinas. Los fotorreceptores de cono, que son responsables de la alta agudeza y la visión del color, son el tipo de células retinianas más valiosas con respecto a las posibles terapias futuras de reemplazo celular en pacientes afectados por la degeneración retiniana.
Los estudios comparativos de Karl y sus colegas sobre los organoides de retina humana y de ratón derivados de células madre pluripotentes y la retina de ratón in vivo respaldan el poder del nuevo protocolo de organoides. "La heterogeneidad tisular es un desafío importante en los sistemas de organoides, y aquí nuestro trabajo proporciona nuevosconocimiento, que ayudará a desarrollar modelos específicos basados en organoides, específicamente para estudiar de manera confiable el mecanismo de la enfermedad de la retina ", dice Karl, quien también es parte del Centro de Terapias Regenerativas CRTD en la Technische Universit? t Dresden.
"Incluso con nuestras nuevas incorporaciones a los sistemas organoides existentes, todavía no hemos alcanzado el punto de inflexión de robustez que necesitamos para las personas sin la experiencia necesaria para desarrollar estos modelos", dice Karl, "al resolver los detalles, también esperamospara ayudar a aquellos que no tienen una mentalidad de desarrollo o de células madre a ir y estudiar lo que quieren "
El cambio de Karl Lab al protocolo de mini-retina implica cortar un organoide de retina cultivado a partir de células madre en tres partes en una etapa temprana del desarrollo del ojo. Cada una de estas piezas, que parecen pequeñas medias lunas, eventualmente crece en el conjunto completode las células que se encuentran en la retina, lo que aumenta el rendimiento de los organoides de la retina hasta 4 veces en comparación con los protocolos anteriores. Una trisección también estimula a los organoides supervivientes a crecer hasta alcanzar tamaños similares a los organoides sin cortar. Estas mini-retinas nadan en el platoy como no están unidos a una superficie, reflejan mejor la estructura del tejido retiniano durante el desarrollo.
El siguiente objetivo de Karl es hacer que sus "mini-retinas" tridimensionales sean aún más complejas, tal vez introduciendo vasos sanguíneos, así como usar los organoides para estudiar la regeneración y la función de diferentes tipos de células neurales, específicamente,de la retina humana.
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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