Estamos cerca de los hígados artificiales

Estamos cerca de hígados artificiales
El hígado es un órgano que puede regenerarse en muchas condiciones, aun si se remueve parte del mismo.

Sin embargo, los investigadores que intentan explotar esa capacidad, con la esperanza de producir tejido hepático artificial para el trasplante, han visto fracasar sus intentos, ya que las células hepáticas maduras, conocidas como hepatocitos, pierden rápidamente su función normal cuando se retiran del cuerpo.

Dos tecnologías han revolucionado en 2013 la medicina regenerativa: las células madre y la impresión 3D.

Una compañía pionera, Organovo, promete que muy pronto veremos el primer hígado artificial totalmente funcional  y exitoso .

¿Será eso realmente posible?

Investigadores del MIT han generado células hepáticas maduras a partir de células madre pluripotentes inducidas. En esta imagen, los núcleos celulares se ven teñidos de azul.

El tinte verde identifica las células del hígado, y el rojo las células que se dividen activamente. Imagen: Shan et al, Nature Chemical Biology, 2013

Ahora, un equipo de científicos ha identificado una docena de compuestos químicos que pueden ayudar a que las células hepáticas no sólo mantengan su función normal al crecer en el laboratorio, sino que también se multipliquen para producir tejido nuevo.

Las células así cultivadas podrían ayudar a que los investigadores desarrollen tejidos para el tratamiento de muchos de los 500 millones de personas que sufren de enfermedades crónicas del hígado, tales como la hepatitis C.

El hígado tiene cerca de 500 funciones, divididas en cuatro categorías generales: desintoxicación, metabolismo de la energía, síntesis de proteínas y la producción de bilis.

Los investigadores midieron los niveles de expresión de 83 enzimas hepáticas que representan algunas de las funciones más exigentes.

Tras investigar miles de células hepáticas, de ocho donantes distintos, los investigadores identificaron doce compuestos que ayudan a que las células mantengan esas funciones, y que también pueden promover la división de las células hepáticas.

Dos de estos compuestos parecieron funcionar especialmente bien en las células de los donantes más jóvenes, por lo que los investigadores las probaron en células hepáticas generadas a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPSC).

Los científicos ya han tratado de crear hepatocitos a partir de iPSC, pero estas células no suelen alcanzar un estado completamente maduro.

Sin embargo, cuando se tratan con estos dos compuestos, las células maduraron más completamente.

Los investigadores se preguntan si estos compuestos podrían poner en marcha un programa de maduración universal que podría también influir en otros tipos de células.

Ahora, otros investigadores están probando esos compuestos en una variedad de tipos de células generadas a partir de células iPS.

En estudios futuros, el equipo del MIT planea agregar células hepáticas en andamios de tejido de polímero tratados con los compuestos, e implantarlos en ratones, para probar si se podrían utilizar como tejidos hepáticos de reemplazo.

También están explorando la posibilidad de desarrollar los compuestos como medicamentos para ayudar a que los propios tejidos hepáticos de los pacientes se regeneren.

En el mundo de la medicina regenerativa, dos tecnologías han copado buena parte de los titulares este año: la utilización de células madre, por un lado, y por otro, la impresión 3D, que a día de hoy es vista como una tecnología interesante en el campo biomédico.

La utilización de células madre para generar primordios de órganos artificiales ha sido utilizada principalmente desde la investigación pública.

Son varios los trabajos científicos que han optado por esta vía, como el proyecto que consiguió yemas de hígado el pasado mes de julio, mediante el uso de células madre de tipo iPS.

Otras iniciativas han permitido la fabricación de organoides cerebrales que abrirían el camino hacia los minicerebros in vitro.

La impresión 3D es la otra gran apuesta, en la que el sector privado y algunos grupos de investigación públicos han centrado sus esfuerzos.

En este segundo caso, hace unos días os contábamos los espectaculares resultados de unos científicos de la Universidad de Cambridge, que habían logrado imprimir células ganglionares de la retina y células de la glía.Las células madre y la impresión 3D prometen revolucionar la medicina

Su éxito permitía que pudiéramos soñar con que algún día la impresión 3D pudiera ser usada en la regeneración de estructuras visuales dañadas por alguna enfermedad o accidente.

Aunque no podemos decir todavía que las impresoras 3D servirían para curar la ceguera, lo cierto es que sus aplicaciones en medicina regenerativa son cada día más evidentes.

Dentro del sector privado, hay una compañía que destaca especialmente por el uso de la impresión 3D en biomedicina. Organovo, una empresa fundada en 2003 a partir de los resultados de investigación del Dr. Thomas Boland en la Clemson University de Estados Unidos.

Sus pioneros trabajos contaron con el apoyo de otras entidades académicas, como la University of Missouri o los propios Institutos Nacionales de Salud (NIH).


Su apuesta más fuerte para 2014 tratará de conseguir el primer hígado artificial fabricado mediante la impresión 3D.

Aunque arriesgada, esta promesa podría revolucionar la biomedicina por completo. Motivos no le faltan.

El pasado mes de octubre la compañía estadounidense anunció que había conseguido imprimir tejidos hepáticos, que habían presentado una actividad normal durante 40 días.

Estos cultivos tridimensionales también respondían de manera fisiológica a determinados fármacos.

Organovo ha conseguido optimizar un sistema vascular mediante impresión 3DPor desgracia, contar con un cultivo hepático tridimensional no es lo mismo que construir un hígado artificial mediante impresión 3D.

Para lograr realmente un órgano funcional, necesitamos también acoplar de alguna manera estructuras similares a vasos (arterias y venas), que pudieran mimetizar el riego sanguíneo que recibe un hígado de forma normal en nuestro organismo.

Organovo ha anunciado que ya es capaz de construir un auténtico sistema vascular mediante impresión 3D, noticia que facilitaría la llegada de un hígado artificial el próximo año.

Una noticia excelente para la investigación biomédica, que ve en esta puntera tecnología una posible solución para los problemas de abastecimiento de órganos de trasplantes o incluso para la reparación de tejidos dañados tras una enfermedad o accidente.

Los hallazgos se publican en Nature Chemical Biology.


Cuidado con tu hígado al tomar paracetamol | VCN





El termitero y el hígado | VCN




Enfermedades comunes en los caballos | VCN

Artículo original escrito por Anne Trafton, MIT News Office.
Saludos a todos y gracias por visitarnos y compartir en su red social favorita. Web CC :  http://cienciaaldia.com
Creative Commons.