Un nou dispositiu imita els batecs del cor per estimular el desenvolupament de cèl·lules mare
Han desenvolupat un mètode per produir precursors de cèl·lules mare sanguínies humanes a partir de cèl·lules mare pluripotents humanes. El mètode pot tenir utilitat en el tractament de pacients amb càncer que requereixen altes dosis de les cèl·lules mare sanguínies esmentades per ajudar a reposar les poblacions endògenes que han estat destruïdes per la quimioteràpia.
Els investigadors van explotar la tendència de les cèl·lules a respondre als estímuls mecànics i van cultivar les cèl·lules mare pluripotents en un dispositiu de microfluids que imitava el flux pulsàtil del batec del cor embrionari. Atès que les cèl·lules mare de la sang humana es formen naturalment durant el desenvolupament embrionari, es va plantejar la hipòtesi que imitar aquestes condicions in vitro ajudaria les cèl·lules a desenvolupar-se com a cèl·lules mare de la sang.
T'interessa: Una nova teràpia gènica experimental aconsegueix combatre la síndrome de Brugada
La quimioteràpia pot tenir efectes força devastadors sobre les cèl·lules sanguínies i les cèl·lules mare que es diferencien per produir-les. Hi ha una escassetat actual de cèl·lules mare de donants per ajudar aquests pacients, i els investigadors s'han esforçat per crear cèl·lules mare adequades al laboratori.
La creació de cèl·lules mare pluripotents induïdes a partir de cèl·lules humanes adultes ha estat un pas important en el camí, ja que ajuda a evitar la necessitat de cèl·lules embrionàries o animals. Tot i això, aconseguir que aquestes cèl·lules es converteixin de manera fiable en cèl·lules mare de sang humana que després puguin diferenciar-se en qualsevol tipus de cèl·lula sanguínia ha estat un desafiament.
Per abordar això, aquests investigadors van recórrer a un dispositiu de microfluids per veure si podien fer servir estímuls mecànics per persuadir les cèl·lules mare pluripotents induïdes perquè es converteixin en cèl·lules mare sanguínies, o almenys fer-les avançar una mica per aquest camí. El dispositiu imita el flux pulsatiu del batec del cor embrionari, sens dubte un estímul important per a les cèl·lules dins de l'embrió en desenvolupament.
Part del problema és que encara no controlen completament tots els processos que ocorren al microambient durant el desenvolupament embrionari que condueixen a la creació de cèl·lules mare sanguínies al voltant del dia 32 del desenvolupament embrionari. Així que han creat un dispositiu que imita els batecs del cor i la circulació sanguínia i un sistema d'agitació orbital que causa tensió de cisallament, o fricció, de les cèl·lules sanguínies a mesura que es mouen a través del dispositiu o al voltant d'un plat.
T'interessa: Les cardiopaties congènites
Fins ara, els investigadors han demostrat que el dispositiu pot estimular les cèl·lules perquè es converteixin en precursors de cèl·lules mare sanguínies. Aquestes cèl·lules poden després diferenciar-se en qualsevol tipus de cèl·lula sanguínia. L'equip espera escalar la tècnica perquè funcioni en un bioreactor, cosa que els permetrà produir una gran quantitat de cèl·lules.
Les cèl·lules mare sanguínies utilitzades en trasplantaments requereixen donants amb el mateix tipus de teixit que el pacient. La fabricació de cèl·lules mare sanguínies a partir de línies de cèl·lules mare pluripotents resoldria aquest problema sense la necessitat de donants de teixits compatibles que proporcionin un subministrament abundant per tractar els càncers de sang o les malalties genètiques.