Tendencias21

Crean miniestómagos de laboratorio usando células madre pluripotentes

Científicos estadounidenses han reproducido tejido gástrico humano a partir de células madre pluripotentes, es decir, que han creado ‘miniestómagos’ que permitirán estudiar enfermedades del tracto digestivo, como la diabetes o el cáncer. El estudio aparece publicado en la revista ‘Nature’.

Crean miniestómagos de laboratorio usando células madre pluripotentes

Científicos del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati (Ohio, EE.UU.) han logrado reproducir tejido gástrico humano con células madre pluripotentes, capaces de transformarse en cualquier tipo de tejido. Gracias a sus nuevos miniestómagos, la ciencia cuenta a partir de ahora con una herramienta más para investigar cómo se desarrollan las enfermedades relacionadas con el tracto digestivo, desde el cáncer hasta la diabetes.

Las imágenes de los nuevos miniórganos, publicadas, junto con el resto del trabajo, en la revista Nature, muestran cómo las células madre simulan una versión en miniatura del tejido de un estómago humano.

“Hemos manipulado el entorno en el que cultivamos las células madre para imitar el ambiente de un embrión en las etapas clave del desarrollo del estómago”, explica a Sinc Jim Wells, investigador principal del departamento de Desarrollo Biológico y Endocrino en el Hospital infantil de Cincinnati y coautor del estudio.

Esta es la primera vez que se genera tejido gástrico humano de manera molecular. “Nunca nadie había generado células gástricas a partir de células madre”, explica Wells. “Hemos descubierto cómo promover la formación de tejido gástrico tridimensional con arquitectura compleja”.

La clave para hacer crecer los organoides fue conocer, paso a paso, el proceso de formación de un estómago durante el desarrollo del embrión. Simulando este proceso en una placa de Petri, los científicos obligaron a las células madre a convertirse en las de un estómago. En un mes se había formado el tejido, que tenía un tamaño de 3 milímetros de diámetro.

“Hasta ahora, el principal problema a la hora de estudiar enfermedades relacionadas con el estómago ha sido la falta de modelos de laboratorio para simular la biología humana”, afirma Wells. Los modelos de ratón presentan carencias para investigar patologías digestivas de los humanos, por las diferencias entre especies en el desarrollo de los embriones y la arquitectura del estómago adulto.

Para empezar a experimentar con los miniestómagos de laboratorio, los investigadores, en colaboración con la Escuela de Medicina de la Universidad de Cincinnati, infectaron estos tejidos artificiales con la bacteria H. pylori, la principal causa de úlcera péptica y cáncer de estómago.

Impresionados

Wells y sus colegas quedaron impresionados por la rapidez con la que la bacteria H. pylori recubrió los tejidos epiteliales –que poseen una o varias capas de células unidas entre sí– del estómago infectado.

Tras 24 horas, la bacteria había activado los cambios bioquímicos del órgano, y el tejido imitaba a la perfección las primeras etapas de la enfermedad gástrica causada por la bacteria, incluida la activación de un gen del cáncer de llamado c-Met y la rápida propagación de la infección en los tejidos epiteliales.

Los investigadores tuvieron que combinar los trabajos ya publicados con los estudios de su propio laboratorio para responder a una serie de preguntas básicas sobre el desarrollo y formación del estómago.

“Este hito no habría sido posible si no hubiéramos dispuesto de investigación básica previa de otros científicos para entender el desarrollo embrionario del órgano”, explica Wells.

Antes hubo "minirriñones" y microcerebros

En 2013, científicos del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), del Salk Institute de California y del Hospital Clínic de Barcelona también lograron crear en laboratorio estructuras biológicas "mini", en este caso renales.

Los investigadores desarrollaron en aquella ocasión unos “minirriñones” destinados a facilitar la investigación de las enfermedades renales y el descubrimiento de nuevos fármacos. Lo hicieron utilizando células madre humanas.

Recientemente, además, otros equipos investigadores han descrito la creación de primordios (estado rudimentario en que se encuentra un órgano en formación) de cerebro y de hígado a partir de este mismo tipo de células: un grupo japonés desarrolló así yemas de hígado funcionales, y un equipo de Viena microcerebros.

Referencia bibliográfica:

James M. Wells et al.: Modelling human development and disease in pluripotent stem-cell-derived gastric organoids. Nature (2014). DOI: http://dx.doi.org/10.1038/nature13863.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren cómo Plutón consiguió su corazón 16 abril, 2024
    El misterio de cómo Plutón consiguió una característica gigante en forma de corazón en su superficie finalmente ha sido resuelto: los científicos lograron reproducir con éxito la forma inusual con simulaciones numéricas, atribuyéndola a un impacto gigante y lento en ángulo oblicuo. Se trató de una colisión con un cuerpo planetario de unos 700 kilómetros […]
    Pablo Javier Piacente
  • La vida podría existir desde los inicios del Universo 16 abril, 2024
    El físico Avi Loeb sostiene en un reciente artículo que los elementos para el desarrollo de la vida tal como la conocemos podrían estar presentes en el cosmos desde la formación de las primeras estrellas, unos 100 millones de años después del Big Bang. También postula que esta hipótesis podría comprobarse si la misión Dragonfly […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean un acelerador de partículas en miniatura con aplicaciones médicas 16 abril, 2024
    Investigadores alemanes han desarrollado un acelerador de electrones que mide poco menos de medio milímetro de largo y 0,2 micrómetros de ancho, es decir, menos de una milésima de milímetro. Tiene aplicaciones en la investigación básica y permitirá crear nuevas herramientas de radioterapia. Entrevista con sus protagonistas, Peter Hommelhoff y Stefanie Kraus.
    Oscar William Murzewitz (Welt der Physik)/T21
  • Revelan la primera molécula fractal en la naturaleza 15 abril, 2024
    Los científicos han descubierto una molécula en la naturaleza que sigue un patrón geométrico de autosimilitud, conocido como fractal. La enzima microbiana denominada citrato sintasa es la primera estructura fractal molecular ensamblada directamente en la naturaleza que ha logrado identificarse hasta el momento. Los especialistas creen que este fractal puede representar un accidente evolutivo.
    Pablo Javier Piacente
  • El cambio climático podría estar relacionado con el aumento de los accidentes cerebrovasculares 15 abril, 2024
    Una nueva investigación ha demostrado que el número de muertes ligadas a accidentes cerebrovasculares y otras patologías relacionadas ha ido creciendo desde 1990, a la par del aumento de las temperaturas extremas. Durante 2019, el último año analizado, más de 500.000 muertes por accidentes cerebrovasculares se vincularon con temperaturas "no óptimas", provocadas por el calentamiento […]
    Pablo Javier Piacente
  • La globalización está fracturando a la humanidad 15 abril, 2024
    La globalización no está conduciendo a una civilización universal con valores compartidos, sino que está creando una brecha creciente entre los países occidentales de altos ingresos y el resto del mundo, en cuanto a valores como la tolerancia, la diversidad y la libertad.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • En el caso de los caracoles, el huevo fue lo primero 14 abril, 2024
    Un caracol marino que primero fue ovíparo y evolucionó hacia la viviparidad revela que los saltos evolutivos ocurren gradualmente, a través de una serie de pequeños cambios.
    Redacción T21
  • Revelan el misterio del árbol tropical que camina 13 abril, 2024
    La denominada "palma caminante" o Socratea exorrhiza es un árbol de América Central y del Sur que según distintas versiones podría "caminar" y erguirse en determinadas situaciones: ahora, este mito parece haber sido resuelto bajo criterios científicos. Según los investigadores, aunque el árbol puede crecer rápidamente y crear nuevas raíces para lidiar con la pérdida […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren 50 especies desconocidas para la ciencia en la exótica Isla de Pascua 12 abril, 2024
    Una expedición a la Cordillera de Salas y Gómez, frente a Rapa Nui, en el Océano Pacífico, documentó 160 especies animales que no se sabía que habitaban esta región de la misteriosa Isla de Pascua, en Chile. Además, descubrieron 50 criaturas que son absolutamente nuevas para la ciencia.
    Pablo Javier Piacente
  • El clima espacial podría generar un caos satelital sin precedentes 12 abril, 2024
    Los satélites en órbita terrestre baja (LEO) pueden perder su brújula cuando el clima espacial ofrece situaciones inesperadas. El problema afecta a la Estación Espacial Internacional, la estación espacial Tiangong de China y muchos satélites de observación de la Tierra. Los expertos sostienen que esta incertidumbre de posicionamiento aumenta el riesgo de colisiones orbitales peligrosas, […]
    Pablo Javier Piacente