El trasplante de células madre es una estrategia prometedora para restaurar la vista resultante del daño corneal, pero los injertos de tejido deben contener un alto porcentaje de células madre para el éxito clínico. Un estudio publicado el 18 de octubre en Revista biofísica revela que la suavidad de las células corneales indica su potencial de actividad similar a la del tallo, incluida la capacidad de auto multiplicarse y convertirse en diferentes tipos de células maduras. Este marcador biomecánico podría usarse como un enfoque rápido y rentable para enriquecerpara células madre en tejido de trasplante corneal.
"Estudios previos han demostrado que se requiere un porcentaje umbral de células madre limbares que son responsables de reponer la córnea para una terapia autóloga corneal exitosa", dice el coautor Tom Bongiorno, un estudiante graduado en bioingeniería en Georgia Tech."Las futuras técnicas de clasificación basadas en la rigidez celular y los biomarcadores existentes pueden permitir el enriquecimiento de las células madre limbales, lo que facilita el éxito clínico para pacientes con porcentajes de células madre limbales naturalmente bajos".
Cada año, más de un millón de estadounidenses sufren de una agudeza visual severamente reducida causada por daño o enfermedad corneal. Una de las principales causas de pérdida visual y ceguera es el daño a las células madre limbales. Recientemente, el trasplante de células madre limbales fue aprobado en Europa parael tratamiento del daño corneal. Los estudios han demostrado que el éxito clínico del trasplante depende del número y porcentaje de células madre limbares en los injertos de tejido. Sin embargo, los métodos actuales basados en anticuerpos utilizados para enriquecer las células madre en los trasplantes son costosos y requieren mucho tiempo..
Para abordar este problema, Bongiorno y el autor principal del estudio Todd Sulchek, profesor asociado de Ingeniería Mecánica en Georgia Tech, se propusieron identificar propiedades biomecánicas que podrían usarse como una alternativa más rápida y económica para enriquecer las células madre.diferentes tipos de células corneales humanas basadas en marcadores moleculares, y luego evaluaron sus propiedades mecánicas mediante microscopía de fuerza atómica. Esta técnica biofísica altamente sensible utiliza una pequeña sonda, como una cuenta o punta, que toca y ejerce diversas fuerzas sobre las células individuales.Los resultados mostraron que las células madre limbales eran más blandas o más fácilmente comprimibles que las células más maduras.
Los análisis adicionales revelaron que las células madre también eran más pequeñas, tenían una mayor proporción de núcleo a citoplasma y eran menos viscosas que las células maduras. Además, las combinaciones de múltiples marcadores biofísicos, como la rigidez y el tamaño, eran tan buenas como lasactualmente se utiliza un marcador molecular para clasificar la actividad de tipo tallo ". Un dispositivo microfluídico que clasifica las células en función de sus propiedades mecánicas podría ofrecer ventajas de costo y mano de obra sobre los métodos actuales y puede proporcionar un enriquecimiento suficiente para servir como un enfoque alternativo o adicional a las técnicas basadas en anticuerpos", Dice Sulchek.
En un dispositivo microfluídico, las muestras de fluido que contienen células se bombean a través de pequeños canales, que contienen pequeños filtros o estructuras que podrían clasificar las células en función del tamaño o la deformabilidad. A diferencia de la microscopía de fuerza atómica, la microfluídica es una técnica de detección de alto rendimiento, pero adicionalSe requiere trabajo para evaluar la eficiencia de este tipo de clasificación biofísica para el enriquecimiento de células madre. En estudios futuros, Sulchek y su equipo planean probar este enfoque y ampliar la tecnología con aplicaciones clínicas en mente. En principio, un enfoque similarpodría mejorar los resultados para otros tipos de trasplante de células madre.
"Los marcadores biofísicos son muy prometedores para mejorar el éxito del trasplante de córnea para muchos pacientes con discapacidades visuales", dice Sulchek. "En combinación con los avances recientes en la clasificación de las células en una base biofísica, los marcadores biomecánicos de la potencia del tronco que identificamos tienen el potencial de generar rápidamentetrasplantes de córnea con poblaciones de células madre altamente enriquecidas, que algún día podrían traducirse en mejores resultados para estos pacientes ".
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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