Los investigadores de la Universidad Ben-Gurion del Negev BGU y el Centro Médico Cedars-Sinai en Los Ángeles, por primera vez, duplicaron la barrera hematoencefálica BBB de un paciente, creando un chip BBB humano con células madre,que puede usarse para desarrollar medicina personalizada y nuevas técnicas para investigar trastornos cerebrales.
La nueva investigación, publicada en la revista Célula madre celular , es una colaboración entre el Dr. Gad Vatine del Centro de Investigación de Medicina Regenerativa y Células Madre de BGU y el Departamento de Fisiología y Biología Celular y el Dr. Clive N. Svendsen, del Centro Médico Cedars-Sinai en Los Ángeles.
La barrera hematoencefálica bloquea las toxinas y otras sustancias extrañas en el torrente sanguíneo para que no entren en el tejido cerebral y causen daños. Pero también puede evitar que los medicamentos terapéuticos lleguen al cerebro. Trastornos neurológicos como esclerosis múltiple, epilepsia, enfermedad de Alzheimer y enfermedad de HuntingtonLa enfermedad, que colectivamente afecta a millones de personas en todo el mundo, se ha relacionado con una barrera hematoencefálica defectuosa.
En el estudio, los investigadores manipularon genéticamente las células sanguíneas recolectadas de un individuo en células madre conocidas como células madre pluripotentes inducidas, que pueden producir cualquier tipo de célula. Se utilizan para crear las diversas células que comprenden el cerebro sanguíneobarrera. Las células se colocan en un microprocesador de órganos BBB microfluídico aproximadamente del tamaño de una batería AA, que contiene pequeños canales huecos revestidos con decenas de miles de células y tejidos humanos vivos. Este ambiente vivo, micro-diseñado recrea la fisiología natural yfuerzas mecánicas que experimentan las células dentro del cuerpo humano, incluido el BBB.
Las células vivas recrean un BBB funcional, incluido el bloqueo de la entrada de ciertos medicamentos. Significativamente, cuando esta barrera hematoencefálica se derivó de células de pacientes con síndrome de Allan-Herndon-Dudley, un trastorno neurológico congénito raro y pacientes con enfermedad de Huntington,la barrera no funcionó de la misma manera que lo hace en pacientes con estas enfermedades.
"Al combinar células madre específicas del paciente y tecnología de órgano en chip, generamos un modelo personalizado del BBB humano", dice el Dr. Vatine. "El BBB-en-chips generado a partir de varios individuos permite la predicción de lo mejormedicamento cerebral adecuado de manera personalizada. Los hallazgos del estudio crean nuevas posibilidades dramáticas para la medicina de precisión ".
Esto es de particular importancia para enfermedades neurológicas como la epilepsia o la esquizofrenia, para las cuales hay disponibles varios medicamentos aprobados por la FDA, pero las selecciones de tratamiento actuales se basan principalmente en ensayos y errores.
"Al combinar la tecnología de chips de órganos y el tejido derivado de iPSC humano, hemos creado una unidad neurovascular que recapitula funciones BBB complejas, proporciona una plataforma para modelar trastornos neurológicos hereditarios y avanza la detección de drogas, así como la medicina personalizada", dijo el Dr.Vatine dice
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Materiales proporcionados por Asociados estadounidenses, Universidad Ben-Gurion del Negev . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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