Implantes de tejido 3D creados con células madre humanas restauran la función hepática en ratones (Arch Toxicol)


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Células madre transformadas en tejido hepático humano en 3D, desarrolladas por científicos del Centro de Medicina Regenerativa del Consejo de Investigación Médica de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido), han demostrado una prometedora ayuda a la función hepática cuando se implantan en ratones.

Los científicos señalan que, además de ser un avance en el desarrollo de implantes de tejido hepático humano, también podría reducir la necesidad de animales en investigación, al proporcionar una mejor plataforma para estudiar la enfermedad hepática humana y probar medicamentos en el laboratorio.

En este estudio, publicado en Archives of Toxicology, los científicos tomaron células madre embrionarias humanas y células madre pluripotentes inducidas y las estimularon para desarrollar las características de los hepatocitos. Estas células se cultivaron durante más de un año.

"Esta es la primera vez que alguien ha mantenido vivo el tejido hepático derivado de células madre durante más de un año en el laboratorio. Las células vivas y estables como células hepáticas durante mucho tiempo son un paso muy difícil, pero son cruciales si esperamos utilizar esta tecnología en las personas", explica el director de la investigación, David Hay.

Luego colaboraron con químicos e ingenieros de materiales para identificar polímeros adecuados ya aprobados para su uso en humanos, con el fin de desarrollarlos en una matriz tridimensional. El mejor material fue un poliéster biodegradable, policaprolactona, que se hiló en fibras microscópicas. La malla de fibra formó un andamio de un centímetro cuadrado y unos pocos milímetros de grosor.

Las células hepáticas derivadas de células madre embrionarias, que se habían cultivado en cultivo durante 20 días, se implantaron debajo de la piel de los ratones. Los vasos sanguíneos crecieron con éxito en la matriz, y se encontró que los ratones tenían proteínas hepáticas humanas en la sangre, lo que indica que el tejido se había integrado con éxito en el sistema circulatorio. La matriz no fue rechazada por el sistema inmunitario de los animales.

Los andamios de tejido hepático se probaron en ratones con tirosinemia, un trastorno genético potencialmente mortal en el que las enzimas del hígado que descomponen el aminoácido tirosina son defectuosas, lo que provoca la acumulación de productos metabólicos tóxicos.

El tejido hepático implantado ayudó a los ratones con tirosinemia a descomponer la tirosina. En comparación con los ratones de un grupo de control que recibió andamios vacíos, los ratones con implantes hepáticos perdieron menos peso, tuvieron menos acumulación de toxinas en la sangre y mostraron menos signos de daño hepático.

"Estos resultados son un primer paso importante, y ahora necesitamos realizar estudios a más largo plazo para establecer completamente la seguridad de esta técnica y ampliar y optimizar el rendimiento del tejido hepático para que podamos llevar esta tecnología hacia ensayos clínicos", concluye el investigador.