Un nuevo procedimiento desarrollado en el Hospital General de Massachusetts MGH puede revolucionar el cultivo de células madre adultas. En su informe que se publicó en línea antes de su aparición en la edición del 6 de agosto de Célula madre celular , el equipo describe la generación y expansión de células madre de las vías respiratorias a partir de los tipos de muestras de tejido recolectadas durante el tratamiento de rutina de los trastornos pulmonares. El enfoque general parece aplicable a varios otros tipos de tejidos, incluida la piel y los revestimientos de los tractos gastrointestinal y reproductivo.
"Esta nueva metodología abre nuevas vías para la investigación de cualquier enfermedad de las vías respiratorias, como el asma o la EPOC", dice Jayaraj Rajagopal, MD, del Centro MGH de Medicina Regenerativa y el Instituto de Células Madre de Harvard, autor principal del informe."Mientras que en el pasado solo podíamos expandir las células madre por unas pocas generaciones, ahora tenemos la capacidad de generar suficientes células para durar múltiples laboratorios durante años de experimentos. Nuestro sistema también es muy simple, evitando las complejidades de los antiguos sistemas de cultivo y haciendoes más accesible para muchos laboratorios "
Se habían sugerido muchas hipótesis para explicar la capacidad limitada de mantener las células madre en cultivo, incluida la pérdida de los telómeros que protegen el final de los cromosomas y la senescencia celular, una forma de envejecimiento que detiene el crecimiento. El equipo de Rajagopal se centróen una vía de señalización celular conocida por regular el crecimiento celular y el proceso crítico de diferenciación, en el que las células se vuelven más especializadas y pierden su capacidad de dar lugar a otros tipos de células. Activadas por proteínas como TGF-β y proteína morfogénica ósea BMP, la vía transmite señales al núcleo por medio de proteínas intracelulares llamadas SMAD.
Los investigadores investigaron si la inhibición de las vías SMAD podría fomentar la expansión de células madre adultas cultivadas al evitar la diferenciación. En una serie de experimentos, primero confirmaron que tanto la señalización de TGF-β / BMP como SMAD eran activas en células diferenciadas pero no en adultosDespués de demostrar que bloquear la señalización SMAD podría evitar la diferenciación de las células madre de las vías respiratorias de los ratones, descubrieron que el bloqueo de las vías TGF-β y BMP permitió la expansión de muchas generaciones de células madre de las vías respiratorias.células de muestras tomadas durante la broncoscopia, un procedimiento utilizado habitualmente para diagnosticar o controlar los trastornos de las vías respiratorias. Sorprendentemente, los investigadores también lograron generar y mantener células madre de las vías respiratorias a partir de algunas muestras de esputo, el líquido expulsado del tracto respiratorio durante la tos.
"Si pudiéramos encontrar formas de inducir muestras de tos que contengan un mayor número de células madre, nuestra técnica representaría la forma menos invasiva de obtener cualquier célula madre de cualquier órgano, y si pudiéramos mejorar el procedimiento para obtener cultivos de células madre de 100Por ciento de las muestras de esputo, podríamos adquirir muestras para estudiar la enfermedad pulmonar en el laboratorio con menos invasividad que una extracción de sangre ", dice Rajagopal.
"También descubrimos que la misma metodología funciona para muchos tejidos del cuerpo, desde la piel hasta el esófago y las glándulas mamarias. Muchos de estos tejidos orgánicos no se pueden cultivar actualmente, por lo que queda por ver si los científicos en estas áreaspodrá cultivar células madre de muestras adquiridas de otros procedimientos mínimamente invasivos, incluida la recolección de secreciones. Si todo esto fuera posible, representaría un gran paso adelante para los enfoques médicos personalizados de la enfermedad ", dice.
Rajagopal, profesor asociado de medicina de la Facultad de medicina de Harvard, explica que la capacidad de mantener y expandir las poblaciones de células madre adultas mejorará el modelado de los procesos de la enfermedad, permitirá la detección de posibles fármacos terapéuticos con células derivadas de pacientes individuales y permitirácreación de modelos celulares humanos "knockout / knockin" utilizando la poderosa tecnología de edición de genes CRISPR-Cas9 ". En muchas enfermedades, enfermedades pulmonares en particular, el ratón es un modelo muy pobre de enfermedad humana, por lo que esta capacidad realmente se abrenuevos horizontes para aplicar la genética humana a las células pulmonares humanas y los modelos de enfermedades "
Agrega que esta tecnología debería mejorar la seguridad de las terapias basadas en células madre al eliminar el riesgo de contaminantes introducidos por las células de ratón que se usan tradicionalmente para apoyar las células madre de las vías respiratorias en cultivo. Mientras que el nuevo procedimiento mantiene la función de las células madre adultaslas células a través de muchas generaciones, eventualmente comienzan a deteriorarse, lo que hace que reducir o incluso eliminar esta pérdida de función sea un próximo objetivo importante ". Tenemos muchas ideas y colaboraciones para tratar de resolver formas de hacer que estas células sean casi perfectas", Dice Rajagopal." El problema puede ser genético o epigenético, y el MGH tiene una experiencia considerable en ambas áreas de investigación ".
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Materiales proporcionados por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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