Las células madre humanas son de gran interés en los campos de la medicina regenerativa y la investigación médica porque se reproducen indefinidamente y pueden diferenciarse en cualquier otro tipo de células que se encuentran en el cuerpo. Mientras que las células madre se producen naturalmente en muy pocos lugares del cuerpo adulto, inducidasLas células madre pluripotentes células iPS se pueden producir directamente a partir de células adultas, y ofrecen la posibilidad de que un paciente tenga un día una fuente ilimitada de células personalizadas para reemplazar las perdidas por daños o enfermedades.
El trabajo previo del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard estableció un protocolo para producir podocitos renales humanos un tipo de célula que ayuda a filtrar la sangre en los riñones a partir de células iPS con más del 90% de eficiencia, y utilizó esos podocitos en un Chip Glomerulusque puede recrear in vitro la estructura tisular especializada y la filtración molecular que se encuentra en el glomérulo del riñón humano.
Ahora, utilizando ese protocolo, los investigadores de Wyss han demostrado que las células diferenciadas exhiben perfiles de expresión transcriptómica y de proteínas que coinciden con los de los podocitos maduros, una hazaña que ningún otro método ha podido lograr hasta ahora. Esta confirmación de los podocitos maduros daLos investigadores de riñones de toda la comunidad científica son una herramienta para investigar el desarrollo, la función y la enfermedad de los riñones humanos; estas células también podrían ser administradas como terapia celular para enfermedades renales en el futuro. Protocolos de la naturaleza .
Antes de establecerse en su tipo de célula final, las células iPS se diferencian en células "progenitoras", que pueden convertirse en múltiples tipos de células. Las que están destinadas a convertirse en podocitos primero se diferencian en células tipo progenitoras de nefronas. Si bien estas células pueden usarse comoComo representante de las células humanas en la investigación, las células maduras son de mucho mayor uso para los investigadores y los médicos, ya que imitan más de cerca las células que se encuentran en los órganos adultos. Para producir podocitos maduros, Samira Musah, Ph.D., un ex postdoctoralMiembro del laboratorio del Director Fundador Donald Ingber, MD, Ph.D que actualmente es Profesor Asistente de Ingeniería Biomédica en la Universidad de Duke, primero creó células similares a progenitoras de nefronas a partir de células iPS, y luego las expuso a un nuevo medio de cultivo celular que contieneun cóctel de cinco moléculas que previamente habían demostrado desempeñar papeles clave en el desarrollo y la función renal in vivo. Este protocolo de diferenciación in vitro dio como resultado células que crecieron durante mucho tiempoot "procesa y expresa los genes que son el sello distintivo de los podocitos maduros.
"La capacidad de nuestro método para producir podocitos humanos maduros a partir de células iPS con alto rendimiento y sin la necesidad de selección de subpoblaciones o manipulaciones genéticas ofrece a los investigadores y clínicos una fuente sólida y renovable de células renales para estudios científicos y médicos", dijo Musah, quientambién es becario postdoctoral del decano en la Facultad de medicina de Harvard.
Hay muchos usos valiosos para este protocolo de generación de podocitos maduros, incluida la investigación de los pasos involucrados en la diferenciación de los podocitos de sus células progenitoras un proceso que sigue siendo en gran parte desconocido, el estudio de la fuente y la progresión de diversas enfermedades renales, incluidas las podocitopatías yglomeruloesclerosis, y el establecimiento de sistemas in vitro para pruebas y descubrimiento de drogas en los riñones, como el Chip Glomerulus. Los investigadores también plantean la hipótesis de que algún día los podocitos derivados de células iPS humanas maduras podrían usarse como una forma inyectable de terapia celular para enfermedades que se caracterizan porPérdida o disfunción de los podocitos.
"Este método para generar podocitos renales humanos maduros debería ser de gran valor para los investigadores básicos e investigadores en medicina regenerativa que estén interesados en estudiar varios tipos de enfermedad renal o tratar de desarrollar terapias basadas en células", dijo Ingber, quien también esJudah Folkman, Profesor de Biología Vascular en la Facultad de Medicina de Harvard y el Programa de Biología Vascular en el Hospital de Niños de Boston, así como Profesor de Bioingeniería en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard.
Los autores adicionales del artículo incluyen a Nikolaos Dimitrakakis, M.Eng, M.Sc, bioestadista asociado y analista de datos en el Instituto Wyss; Diogo Camacho, Ph.D., científico sénior en bioinformática en el Instituto Wyss; y George Church, Ph.D., miembro principal de la Facultad del Instituto Wyss, que también es profesor de genética en la Facultad de medicina de Harvard y profesor de ciencias y tecnología de la salud en Harvard y el MIT.
Este trabajo fue apoyado por DARPA, The Wyss Institute de la Universidad de Harvard, Harvard Medical School, UNCF-Merck, Burroughs Wellcome Fund y NIH-NIDDK.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada en Harvard . Original escrito por Lindsay Brownell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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