Células madre e impresión 3D para el trasplante de hígado

Redacción
Martes, 29 Octubre 2019
Células madre e impresión 3D para el trasplante de hígado - impresoras 3D

En una investigación realizada por el IB (Instituto de Biociencias) de la USP (Universidad de Sao Paulo) se desarrolló una técnica innovadora que combina células madre e impresión 3D y produce tejidos de hígado humano dentro de los 90 días para el trasplante. El método emplea células sanguíneas reprogramadas para convertirse en células madre, que se diferenciarán en grupos de células hepáticas utilizadas en matrices de impresión de tejido hepático. La técnica permite que se produzca tejido a partir de la propia sangre del paciente, eliminando el riesgo de rechazo. La investigación se describe en un artículo recién publicado por la revista científica Biofabrication. 

"El objetivo del trabajo era evaluar una forma de imprimir en 3D un hígado humano funcional obtenido de células madre pluripotentes inducidas, conocido como IPS", dice el investigador Ernesto Goulart, primer autor del artículo. "La innovación del estudio está en el método para imprimir células hepáticas del mismo donante de células IPS, un proceso que no se había descrito en la literatura científica".

El investigador señala que las células hepáticas, los hepatocitos, son células epiteliales, muy cercanas entre sí. "La mayoría de los métodos de bioimpresión requieren la dispersión de las células en una matriz, también llamada biotinta, una especie de hidrogel", explica. "Al hacer esta dispersión, hubo una ruptura del contacto entre estas células".

Durante la investigación se desarrolló un sistema de impresión de células hepáticas en grupos llamados esferoides, manteniendo el contacto de célula a célula. "En el futuro, este nuevo sistema podría usarse para producir tejido hepático a demanda para cualquier paciente sin riesgo de rechazo", dice Goulart.

El proceso de producción se divide en tres etapas: la producción y diferenciación de células en forma de esferoides, la incorporación de esferoides en la biotinta de alginato y la bioimpresión en equipos 3D. "Las células extraídas de la sangre se reprograman para regresar a un estado de células madre embrionarias, con el potencial de diferenciarse en cualquier línea celular", describe el investigador. "Estas células se diferencian en esferoides hepáticos, y el estudio es el primero en informar la producción de tejido hepático completamente a partir de células IPS, con un método muy superior a la dispersión celular individual".

Después de la impresión, las telas experimentan un período de maduración de 18 días hasta que estén listas para su uso. "Todos los componentes necesarios para formar tejido hepático funcional, hepatocitos, células endoteliales (vasculares) y mesenquimales, todos obtenidos del mismo donante", señala Goulart. "El tejido generado es isogénico, es decir, cuando se trasplanta al donante no será rechazado".

Según el investigador, la nueva técnica permite imprimir en 90 días un hígado humano en el laboratorio, a partir de la recolección de sangre. "Esta tecnología se puede aplicar a gran escala fácilmente", señala, señalando que, "sin embargo, todavía hay varios desarrollos tecnológicos que se pueden refinar para posibles ensayos clínicos".

La investigación se llevó a cabo en el Centro de Estudios del Genoma Humano, con sede en el IB y coordinada por la profesora Mayana Zatz, y fue apoyada por Fapesp (Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo), Capes (Coordinador de Mejora del Personal de Nivel). Superior) y CNPq (Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico). El estudio fue apoyado por el Laboratorio Nacional de Biociencias, CNPEM (Centro Nacional de Investigación de Energía y Materiales), Campinas (interior de São Paulo), la Universidad de Temple (Estados Unidos) y el grupo de investigación del profesor Silvano. Raia, de FMUSP (Facultad de Medicina, Universidad de São Paulo).

 

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Categoría: Impresoras 3D
Aplicación: Medicina