El trabajo de Hickman

El Trabajo de Hickman
Investigadores de la Universidad Central de Florida, por primera vez, han utilizado células madre para hacer crecer uniones neuromusculares entre las células musculares en humanos y las células de la médula espinal, los conectores principales utilizados por el cerebro para comunicarse y controlar los músculos en el cuerpo.

El éxito en la Universidad Central de Florida (UCF) es un paso crítico en el desarrollo de sistemas “humano-en-un-chip”.

Los sistemas son modelos que recrean la cantidad de órganos o una serie de órganos y su función en el cuerpo.

Su uso podría acelerar la investigación médica y las pruebas de medicamentos, lo que puede salvar vidas en un avances mucho más rápido que el típico de 10 años de trayectoria en la mayoría de los medicamentos que toman ahora para conseguir resultados a través de ensayos en animales y pacientes.

“Estos tipos de sistemas tienen que ser desarrollados si alguna vez se quiere llegar a un tener un sistema modelo “humano-en-un-chip”, que recrea la función humana”, dijo James Hickman, un bioingeniero de la UCF quien dirigió la investigación de vanguardia.

“Se han hecho muchas pruebas durante varios años para conseguir que esto ocurra con humanos derivados de células madre .”

Hickman está muy entusiasmado con el futuro de su investigación debido a que varias agencias federales recientemente lanzaron un ambicioso plan para poner en marcha la investigación en los modelos “hombre-en-un-chip” y a puesto a disposición por lo menos $ 140 millones en subvenciones.

Los Institutos Nacionales de Salud (NIH), la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), y la Administración Federal de Drogas (FDA) están liderando el impulso de la investigación.

El objetivo de la convocatoria de la acción es la producción de sistemas que incluyen varios órganos en miniatura conectados de forma realista para simular la función del cuerpo humano.

Esto haría posible, por ejemplo, probar medicamentos en las células humanas antes de que pudieran con seguridad y ética ponerse a prueba en seres humanos vivos.

La técnica podría ser más eficaz que las pruebas en ratones y otros animales utilizados actualmente para detectar candidatos prometedores de drogas y para desarrollar otros tratamientos médicos.

Estas pruebas convencionales en animales no sólo es lento y costoso, pero a menudo conduce a errores que pueden ser superados con las opciones de mejores pruebas.

Las limitaciones de las opciones de las pruebas convencionales han disminuido dramáticamente la aparición de nuevos fármacos, dijo Hickman.

El éxito de la técnica de la UCF se inició con un colaborador de la Universidad de Brown, el Profesor Emérito Herman Vandenburgh, que recogieron células madre de músculo a través de biopsia de voluntarios adultos.

Las células madre son células que pueden, bajo las condiciones adecuadas, se convertidas en formas específicas de células. Se pueden encontrar entre las células normales en los adultos, así como en los fetos en desarrollo.

Nadine Guo, profesor de investigación UCF, llevó a cabo una serie de experimentos y descubrió que numerosas condiciones habían de reunirse de forma correcta para hacer que el músculo y las células de la médula espinal se formaran y pudieran afiliarse a las uniones de trabajo.

Esto significaba explorar diferentes concentraciones de las células y diversos plazos, entre otros parámetros, antes de golpear en las condiciones adecuadas.

“En este momento contamos con una gran cantidad de sistemas animales para la investigación médica, pero este es un sistema puramente humano”, dijo Guo.

 “Este trabajo demostró que, biológicamente, este es viable.”

Además de ser un requisito clave para cualquier modelo completo “humano-en-un-chip”, como las uniones nervio-músculo podrían probarse a sí mismas como importantes herramientas de investigación.

Estas uniones desempeñan un papel clave en la esclerosis lateral amiotrófica, conocida comúnmente como enfermedad de Lou Gehrig, en las lesiones de la médula espinal, y en otras condiciones debilitantes o potencialmente amenazantes.

Con un mayor desarrollo, las técnicas del equipo podría ser utilizado para probar nuevos medicamentos u otros tratamientos para estas condiciones, incluso antes tener más amplias posibilidades basadas en el modelo de chip que se desarrollan.

El Trabajo de Hickman, fue financiado a través del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS) de los Institutos Nacionales de Salud, y se describe en la edición de diciembre de Biomateriales.

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Más información en: http://www.science
Foto: Cortesía de Fayer Wayer.
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