La barrera hematoencefálica es el guardián del cerebro. Un escudo de células casi impenetrable, evita que las toxinas y otros agentes que pueden estar en la sangre circulante tengan acceso y dañen el cerebro.
Una estructura anatómica crítica, la barrera es la primera y más completa línea de defensa del cerebro. Pero además de proteger el cerebro, también está involucrado en enfermedades y bloquea eficazmente muchos de los fármacos de moléculas pequeñas que podrían ser terapias efectivas parauna serie de afecciones neurológicas, que incluyen accidentes cerebrovasculares, traumatismos y cáncer.
Se han creado modelos rudimentarios de la barrera en la placa de laboratorio utilizando células madre humanas, pero dichos modelos han dependido de mezclar un cóctel de tipos de células para provocar la compleja interacción química que dirige a las células madre de pizarra en blanco a convertirse en las células endoteliales que producenarriba de la barrera hematoencefálica
en un informe publicado en Avances científicos , investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison detallan un proceso definido, paso a paso, para hacer una imitación más exacta de la barrera hematoencefálica humana en la placa de laboratorio. El nuevo modelo permitirá una exploración más robusta delcélulas, sus propiedades y cómo los científicos podrían sortear la barrera con fines terapéuticos.
"El avance principal es que ahora tenemos un proceso completamente definido que utiliza moléculas pequeñas para guiar a las células a través del proceso de desarrollo", dice el profesor de ingeniería química y biológica de la Universidad de Wisconsin-Madison, Sean Palecek, sobre el método que sustituye los factores químicos por las célulaspara empujar a las células madre a convertirse en las células endoteliales del cerebro que componen la barrera hematoencefálica ". Está completamente definido. Sabemos qué componentes están actuando sobre las células" y en qué etapas de desarrollo.
Para desarrollar el nuevo método para hacer las células, Palecek colaboró con el laboratorio del profesor de ingeniería química y biológica UW-Madison Eric Shusta. Tongcheng Qian, un investigador postdoctoral de Wisconsin en ingeniería química y biológica, dirigió el estudio. El equipo ha aplicadopara obtener una patente sobre el proceso a través de Wisconsin Alumni Research Foundation, la organización sin fines de lucro que administra la propiedad intelectual de UW-Madison.
En la ciencia de las células madre, a menudo, dirigir las células madre para que se conviertan en cualquiera de los cientos de tipos de células que componen el cuerpo humano suele ser tanto arte como ciencia. Al identificar moléculas químicas específicas que pueden acompañar a las células a través de las diversas etapas deel equipo de Wisconsin, en efecto, proporciona una receta para estandarizar la fabricación de las células en cantidades útiles para la investigación y cosas como exámenes de drogas de alto rendimiento.
"Otros enfoques requieren la mezcla y el cocultivo de otros tipos de células", explica Shusta. "Esto permitirá a los no expertos implementar el modelo. Es una receta lista para usar". Utilizando células inducidas, células adultas delos pacientes, que se reprograman a un estado similar a las células madre embrionarias, también permitirán a los investigadores comprender mejor la etiología y la progresión de una variedad de trastornos neurológicos. Cosas como las infecciones del cerebro y la esclerosis múltiple pueden entenderse mejor desde su inicio.
"Estandariza el enfoque. Se puede aplicar a una cartera más amplia de células. Realmente podemos investigar enfermedades", dice Palecek, y señala que la capacidad de rastrear las células a medida que avanzan a través de varias fases de desarrollo puede ayudar a los científicos a ver la cascadade eventos celulares que ocurren cuando las condiciones neurológicas se manifiestan.
El nuevo método, agrega, también permitirá a la industria aumentar la producción de las células endoteliales del cerebro para el descubrimiento de fármacos. Al exponer las células a varios agentes, los investigadores pueden evaluar la toxicidad y el efecto de terapias prometedoras.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Terry Devitt. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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