Los investigadores de la Universidad de Columbia pudieron cultivar pulmones completamente funcionales en embriones de ratón usando células madre trasplantadas. Los resultados sugieren que en última instancia puede ser posible utilizar la técnica para hacer crecer pulmones humanos en animales para pacientes que necesitan trasplantes y estudiar nuevos pulmonestratos.
El artículo fue publicado en línea en la revista medicina natural .
"Millones de personas en todo el mundo que padecen enfermedades pulmonares incurables mueren sin tratamiento debido al suministro limitado de pulmones de donantes para trasplantes", dijo el coautor principal Wellington V. Cardoso, MD, PhD, profesor de medicina y genética y desarrolloen el Colegio de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia Vagelos. "Nuestro estudio muestra que eventualmente es posible desarrollar nuevas estrategias para generar pulmones humanos en animales para trasplantes como una alternativa a la espera de los pulmones de los donantes".
Los investigadores han dedicado grandes esfuerzos a bioingeniería de los pulmones mediante el cultivo de células madre en andamios sintéticos o en los pulmones que han sido despojados de sus células originales. Aunque se han logrado avances sustanciales, los investigadores no han podido generar un pulmón completamente funcional capaz de mantener la supervivenciaen modelos animales? ¿O capaces de mantener vivo a un animal?
"Pensamos que podría ser más sencillo desarrollar nuevos pulmones en un animal en desarrollo, para poder aprovechar las señales naturales del animal para el desarrollo pulmonar", dice el primer autor Munemasa Mori, MD, PhD, instructor de medicina en la Universidad de ColumbiaColegio de Médicos y Cirujanos de Vagelos.
El primer desafío de los investigadores fue crear condiciones de cultivo de tejidos que permitieran a las células madre del donante expandirse, proliferar y mantener su capacidad de transformarse en muchos tipos de células diferentes.
Luego, los investigadores implantaron estas células madre en dos tipos de embriones de ratón diseñados. Un tipo carecía de las células madre que se convierten en células pulmonares maduras y otro no podía producir suficientes células para producir un pulmón. Este procedimiento creó un "quimérico"embrión que era una mezcla de células donantes y huésped".
Las células madre implantadas superaron a las células huésped por las moléculas promotoras del crecimiento presentes en el embrión, lo que condujo a la formación de pulmones funcionales que permitieron a los ratones vivir bien en la edad adulta. Una variedad de pruebas de función pulmonar confirmaron que los pulmones "quiméricos"funcionó tan bien como los pulmones normales de los ratones, sin signos de rechazo.
"Las células madre se implantaron antes de activar el sistema inmunológico de los embriones, lo que puede explicar por qué no se rechazaron los órganos", dice Mori, quien luego probará su enfoque en animales más grandes y en trasplantes de órganos entre especies.
"Muchas de las señales para el desarrollo pulmonar se conservan en todas las especies, desde las ranas hasta los ratones y los humanos, por lo que la idea de utilizar animales para desarrollar pulmones humanos no está fuera de discusión", dice Cardoso.
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Materiales proporcionado por Centro médico Irving de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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