Avance en órganos artificiales que forman sus propios vasos sanguíneos

Según Nature, los investigadores han desarrollado los modelos de órganos en miniatura más avanzados jamás creados, capaces de autogenerar vasos sanguíneos nutritivos.

Estas estructuras, que simulan el corazón, el hígado, los pulmones y los intestinos, contienen una variedad de tipos de células y una organización compleja nunca vista en modelos anteriores.

Los organoides (diminutas estructuras celulares tridimensionales) se han utilizado durante mucho tiempo para estudiar enfermedades y probar fármacos. Sin embargo, la mayoría de los organoides carecen de vasos sanguíneos, lo que limita su tamaño, función y madurez. Por ejemplo, los riñones necesitan vasos sanguíneos para filtrar la sangre y los pulmones para el intercambio de gases.

El mes pasado, dos equipos de investigación independientes publicaron en las revistas Science y Cell cómo crear organoides vascularizados desde cero. Comenzaron con células madre pluripotentes y luego manipularon su diferenciación para crear tejido orgánico y células vasculares.

"Estos modelos realmente muestran el poder del nuevo enfoque", dijo Oscar Abilez, experto en células madre de la Universidad de Stanford y coautor del estudio sobre el corazón y el hígado.

Inicialmente, los equipos de investigación solían mezclar tejido de vasos sanguíneos y otros tejidos por separado para formar un “ensamblioide” (un modelo de tubo de ensayo que combina muchos organoides u otras células), pero este enfoque aún no reproducía completamente la estructura real.

El avance se produjo gracias a un descubrimiento fortuito: al cultivar células epiteliales, varios grupos de investigación, incluida la Universidad de Michigan, observaron que los organoides generan espontáneamente más células endoteliales vasculares. En lugar de eliminarlas, buscaron replicar este fenómeno en organoides intestinales.

Con esa pista en mente, Yifei Miao y sus colegas del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias intentaron controlar el desarrollo conjunto de células epiteliales y células vasculares en la misma placa de cultivo. Inicialmente, esto resultó difícil porque ambos tipos de células necesitaban señales moleculares opuestas para crecer. Sin embargo, el equipo encontró una manera de ajustar el momento de añadir moléculas estimulantes, permitiendo que ambas crezcan juntas.

Como resultado, los organoides pulmonares, al implantarse en ratones, se diferenciaron en numerosos tipos celulares, incluyendo células específicas de los alvéolos, el lugar donde se produce el intercambio gaseoso. Al cultivarse en una estructura tridimensional, se autoorganizaron formando estructuras de tipo alveolar. Josef Penninger, experto del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones (Alemania), consideró este avance interesante.

De forma similar, Abilez creó organoides cardíacos que contenían células musculares, vasos sanguíneos y nervios. Los vasos sanguíneos formaban pequeñas ramificaciones que serpenteaban a través del tejido. Este enfoque también creó hígados en miniatura con numerosos vasos sanguíneos diminutos.

Sin embargo, los organoides actuales solo replican las primeras etapas del desarrollo embrionario. Penninger afirma que para que los organoides funcionen como órganos reales, los científicos tendrán que desarrollar vasos sanguíneos más grandes, tejido de soporte y vasos linfáticos. El próximo reto es "abrir las válvulas" para que los vasos sanguíneos transporten el flujo real. "Este es un área increíblemente emocionante", afirma.

Fuente: https://baoquocte.vn/dot-pha-noi-tang-nhan-tao-tu-hinh-thanh-mach-mau-320722.html