C?lulas madre e impresi?n 3D para el trasplante de h?gado

En una investigaci?n realizada por el IB (Instituto de Biociencias) de la USP (Universidad de Sao Paulo)?se desarroll? una t?cnica innovadora que combina c?lulas madre e impresi?n 3D y produce tejidos de h?gado humano dentro de los 90 d?as para el trasplante. El m?todo emplea c?lulas sangu?neas reprogramadas para convertirse en c?lulas madre, que se diferenciar?n en grupos de c?lulas hep?ticas utilizadas en matrices de impresi?n de tejido hep?tico. La t?cnica permite que se produzca tejido a partir de la propia sangre del paciente, eliminando el riesgo de rechazo. La investigaci?n se describe en un art?culo reci?n publicado por la revista cient?fica Biofabrication.?

"El objetivo del trabajo era evaluar una forma de imprimir en 3D un h?gado humano funcional obtenido de c?lulas madre pluripotentes inducidas, conocido como IPS", dice el investigador Ernesto Goulart, primer autor del art?culo. "La innovaci?n del estudio est? en el m?todo para imprimir c?lulas hep?ticas del mismo donante de c?lulas IPS, un proceso que no se hab?a descrito en la literatura cient?fica".

El investigador se?ala que las c?lulas hep?ticas, los hepatocitos, son c?lulas epiteliales, muy cercanas entre s?. "La mayor?a de los m?todos de bioimpresi?n requieren la dispersi?n de las c?lulas en una matriz, tambi?n llamada biotinta, una especie de hidrogel", explica. "Al hacer esta dispersi?n, hubo una ruptura del contacto entre estas c?lulas".

Durante la investigaci?n?se desarroll? un sistema de impresi?n de c?lulas hep?ticas en grupos llamados esferoides, manteniendo el contacto de c?lula a c?lula. "En el futuro, este nuevo sistema podr?a usarse para producir tejido hep?tico a demanda para cualquier paciente sin riesgo de rechazo", dice Goulart.

El proceso de producci?n se divide en tres etapas: la producci?n y diferenciaci?n de c?lulas en forma de esferoides, la incorporaci?n de esferoides en la biotinta de alginato y la bioimpresi?n en equipos 3D. "Las c?lulas extra?das de la sangre se reprograman para regresar a un estado de c?lulas madre embrionarias, con el potencial de diferenciarse en cualquier l?nea celular", describe el investigador. "Estas c?lulas se diferencian en esferoides hep?ticos, y el estudio es el primero en informar la producci?n de tejido hep?tico completamente a partir de c?lulas IPS, con un m?todo muy superior a la dispersi?n celular individual".

Despu?s de la impresi?n, las telas experimentan un per?odo de maduraci?n de 18 d?as hasta que est?n listas para su uso. "Todos los componentes necesarios para formar tejido hep?tico funcional, hepatocitos, c?lulas endoteliales (vasculares) y mesenquimales, todos obtenidos del mismo donante", se?ala Goulart. "El tejido generado es isog?nico, es decir, cuando se trasplanta al donante no ser? rechazado".

Seg?n el investigador, la nueva t?cnica permite imprimir en 90 d?as un h?gado humano en el laboratorio, a partir de la recolecci?n de sangre. "Esta tecnolog?a se puede aplicar a gran escala f?cilmente", se?ala, se?alando que, "sin embargo, todav?a hay varios desarrollos tecnol?gicos que se pueden refinar para posibles ensayos cl?nicos".

La investigaci?n se llev? a cabo en el Centro de Estudios del Genoma Humano, con sede en el IB y coordinada por la profesora Mayana Zatz, y fue apoyada por Fapesp (Fundaci?n de Apoyo a la Investigaci?n del Estado de S?o Paulo), Capes (Coordinador de Mejora del Personal de Nivel). Superior) y CNPq (Consejo Nacional de Desarrollo Cient?fico y Tecnol?gico). El estudio fue apoyado por el Laboratorio Nacional de Biociencias, CNPEM (Centro Nacional de Investigaci?n de Energ?a y Materiales), Campinas (interior de S?o Paulo), la Universidad de Temple (Estados Unidos) y el grupo de investigaci?n del profesor Silvano. Raia, de FMUSP (Facultad de Medicina, Universidad de S?o Paulo).

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This project has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement Nº 737882.

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