Investigadores de la Universidad de California en San Diego han descubierto una manera fácil y eficiente de convencer a las células madre pluripotentes humanas para que regeneren el tejido óseo, alimentándolas con adenosina, una molécula natural en el cuerpo. El tejido óseo derivado de células madreayudó a reparar defectos óseos craneales en ratones sin desarrollar tumores o causar infección.
El trabajo podría conducir a tratamientos regenerativos para pacientes con defectos óseos críticos y soldados que han sufrido lesiones óseas traumáticas. Los hallazgos, publicados el 31 de agosto en la revista Avances científicos , también podría conducir a una forma simple, escalable y económica de fabricar una población pura de células de construcción ósea.
"Uno de los objetivos más amplios de nuestra investigación es hacer que los tratamientos regenerativos sean más accesibles y clínicamente relevantes mediante el desarrollo de formas fáciles, eficientes y rentables de diseñar células y tejidos humanos", dijo Shyni Varghese, profesora de bioingeniería en la Universidad de California en San Diego.y autor principal del estudio.
Las células madre pluripotentes son capaces de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo, como los músculos, el corazón, la piel o los huesos, un proceso llamado diferenciación. Debido a esta capacidad, las células madre pluripotentes tienen usos terapéuticos prometedores para reparar o regenerar variostejidos y órganos.
Pero hacer que las células madre pluripotentes se diferencien en un tipo particular de célula que puede funcionar dentro del cuerpo no es simple. Dirigir la diferenciación de células madre es como seguir una receta compleja, que implica una larga lista de ingredientes y pasos que hacen que el proceso sea costoso y costoso.ineficiente.
Otro desafío es producir tejidos u órganos derivados de células madre que no desarrollen teratomas, tumores que contienen una variedad de tejidos encontrados en diferentes órganos, cuando se trasplantan. Los teratomas son lo que puede suceder cuando algunas de las células madre pluripotentesvolverse pícaro y diferenciarse incontrolablemente
Varghese y su equipo demostraron que podían controlar la diferenciación de las células madre pluripotentes humanas en osteoblastos funcionales, células de construcción ósea, simplemente agregando la molécula adenosina a su medio de crecimiento. Al igual que las células óseas vivas del cuerpo, el resultadolos osteoblastos construyeron tejidos óseos con vasos sanguíneos. Cuando se trasplantaron a ratones con defectos óseos, los osteoblastos formaron nuevos tejidos óseos in vivo sin ningún signo de formación de teratoma.
"Es sorprendente que una sola molécula pueda dirigir el destino de las células madre. No necesitamos usar un cóctel de moléculas pequeñas, factores de crecimiento u otros suplementos para crear una población de células óseas a partir de células madre pluripotentes humanas como las células madre pluripotentes inducidas", Dijo Varghese.
Este trabajo proviene de un estudio previo realizado por el grupo de Varghese para comprender cómo los minerales de fosfato de calcio que se encuentran en el tejido óseo inducen a las células madre a diferenciarse en osteoblastos. Su equipo descubrió que las células madre absorben fosfato de calcio para producir ATP, una molécula metabólica, que luegose descompone en adenosina y le indica a las células madre que se conviertan en osteoblastos.
"Nos preguntamos qué pasaría si pasamos por alto los pasos y solo complementamos el medio con adenosina. Eso es lo que inspiró este estudio actual", dijo Varghese.
El equipo de Varghese ahora está investigando exactamente cómo la señalización de adenosina promueve la formación de hueso. Hasta ahora, han atribuido la señalización a un receptor en la superficie de las células madre, llamado receptor A2bR, que se une a la adenosina. Pero este mecanismo aún requiere másestudiar, dijo ella
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Materiales proporcionados por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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