Un grupo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de Showa y el Centro RIKEN para la Investigación de la Dinámica de los Biosistemas en Japón, por primera vez, logró cultivar tejido tridimensional de la glándula salival que, cuando se implanta en ratones, produce saliva como glándulas normales.
Cuando los pacientes pierden alguna función orgánica debido a una enfermedad o lesión, sería ideal volver a crecer el órgano perdido. Pero esto es difícil: la organogénesis es un proceso complejo y estrictamente regulado que involucra células madre especiales que están destinadas a convertirse en específicasSin embargo, con la excepción de algunos órganos como los folículos pilosos, esas células precursoras solo están presentes durante el desarrollo temprano.
La alternativa es usar células madre embrionarias o células madre pluripotentes inducidas iPS, que tienen la capacidad de transformarse en muchos tipos de células para crear lo que se llama un organoide, un tejido tridimensional simplificado que se asemeja a la estructurade un órgano real: el crecimiento de organoides funcionales en el laboratorio permitiría a los pacientes con órganos defectuosos recuperar al menos algunas de las funciones que tenían los órganos originales.
Para el presente estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores, dirigidos por el profesor Kenji Mishima de la Universidad de Showa y Takashi Tsuji de RIKEN BDR, asumieron el desafío de recrear el tejido de las glándulas salivales. Las glándulas salivales son importantes para digerir el almidón y facilitar la deglución, pero pueden ser dañadas por un autoinmunecondición conocida como síndrome de Sjogren o por radioterapia para el cáncer.
Estas glándulas se desarrollan a partir de una estructura temprana llamada ectodermo oral, pero el proceso real no se comprende completamente. Se sabe que el desarrollo de los órganos tiene lugar a través de un complejo proceso de señalización química y cambios en la expresión génica, por lo que los científicos comenzaron a desentrañarcuáles fueron los cambios importantes: identificaron dos factores de transcripción, Sox9 y Foxc1, como clave para la diferenciación de las células madre en el tejido de las glándulas salivales, y también identificaron un par de sustancias químicas de señalización, FGF7 y FGF10, que indujeron a las células que expresaban esasfactores de transcripción para diferenciarse en tejido de glándula salival.
Luego asumieron el desafío de crear un organoide. Primero, usaron un cóctel de químicos que permitieron la formación del ectodermo oral. Usaron este cóctel para inducir a las células madre embrionarias a formar el ectodermo, y luego usaron vectores viralespara que las células expresen tanto Sox9 como Foxc1. Agregar los dos químicos a la mezcla indujo a las células a formar tejido que el análisis genético reveló que era muy similar al desarrollo real de las glándulas salivales en el embrión.
El paso final fue ver si el organoide realmente funcionaría en un animal real. Implantaron los organoides en ratones reales sin glándulas salivales y los probaron alimentándolos con ácido cítrico. Cuando los organoides se trasplantaron junto con tejido mesenquimatoso - otrotejido embrionario que es importante ya que forma el tejido de conexión que permite que las glándulas se unan a otros tejidos: se descubrió que los tejidos implantados estaban correctamente conectados al tejido nervioso y, en respuesta a la estimulación, secretaba una sustancia que era notablemente similar asaliva real
Según Kenji Mishima de la Universidad de Showa, cuyo laboratorio realizó los experimentos con ratones, "fue increíblemente emocionante ver que los tejidos que creamos realmente funcionaban en un animal vivo. Esta es una prueba importante del concepto de que los organoides son una alternativa válida aórganos reales "
Según Takashi Tsuji del Centro RIKEN para la Investigación de Dinámica de Biosistemas, que ha trabajado en una variedad de tejidos como el cabello y la piel, "Continuamos trabajando para desarrollar tejidos funcionales para reemplazar las funciones de varios órganos, y esperamos queestos experimentos pronto llegarán a la clínica y ayudarán a los pacientes que sufren una variedad de trastornos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :