traducción de
Adela Kaufmann
Versión original en ingles
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Los científicos,
por primera vez crearon un hígado humano funcional a partir de
células madre derivadas de la piel y la sangre, y dicen que sus
puntos de éxito para un futuro, en donde los muy-necesarios hígados
y otros órganos de transplante podrían ser hechos en un laboratorio.
Mientras puede tomar otros 10 años antes de que los hígados cultivados en laboratorio podrían ser usados para tratar pacientes, los científicos japoneses dicen que ahora tienen una prueba importante del concepto que allana el camino para más ambiciosos experimentos de crecimiento de órganos.
"La promesa de un hígado fuera del mostrador parece mucho más cercana de lo que se podía esperar hace apenas un año", dijo Dusko Illic, experto en células madre del King College de Londres, quien no participó directamente en la investigación, pero elogió su éxito.
Dijo, sin
embargo, que mientras la técnica se ve "muy prometedora" y
representa un gran paso adelante,
"Hay mucho desconocido y pasarán años antes de que pueda ser aplicado en la medicina regenerativa".
Los
investigadores de todo el mundo han estado estudiando las células
madre de varias fuentes durante más de una década, con la esperanza
de capitalizar su capacidad de transformarse en una amplia variedad
de otros tipos de células para tratar una variedad de condiciones de
salud.
Hay dos formas
principales de células madre:
Los países de
todo el mundo tienen una grave escasez de donantes de órganos para
el tratamiento de pacientes con fallos de hígado, riñones, corazón y
otros órganos.
Los científicos
están muy conscientes de la necesidad de encontrar otras formas de
obtención de órganos para trasplante.
El equipo
japonés, con sede en la Escuela de Posgrado en Medicina de la
Oklahoma City University Graduate School en Japón, utilizó células
iPS para
hacer tres tipos diferentes de células que normalmente se combinan
en la formación natural de un hígado humano en un embrión en
desarrollo - células hepáticas del endodermo, células madre
mesenquimales y células endoteliales - y ellos las mezclaron entre
sí para ver si crecerían.
Ellos encontraron que las células crecían y comenzaban a formar estructuras tridimensionales llamados "brotes de hígado "- una colección de células del hígado con el potencial de convertirse en un órgano completo
Cuando las trasplantaron en ratones, los investigadores encontraron que los brotes hepáticos humanos maduraron, los vasos sanguíneos humanos conectados a los vasos sanguíneos del ratón anfitrión y comenzaron a realizar muchas de las funciones de las células hepáticas humanas maduras.
Ellos encontraron que las células crecían y comenzaban a formar estructuras tridimensionales llamados "brotes de hígado "- una colección de células del hígado con el potencial de convertirse en un órgano completo
Cuando las trasplantaron en ratones, los investigadores encontraron que los brotes hepáticos humanos maduraron, los vasos sanguíneos humanos conectados a los vasos sanguíneos del ratón anfitrión y comenzaron a realizar muchas de las funciones de las células hepáticas humanas maduras.
"Hasta donde sabemos, este es el primer reporte que demuestra la generación de un órgano humano funcional a partir de células madre pluripotentes", escribieron los investigadores en la revista Nature.
Malcolm
Allison,
experto en células madre en la Universidad Queen Mary de Londres,
quien no participó en la investigación, dijo que los resultados del
estudio ofrecen,
"La clara posibilidad de ser capaz de crear mini hígados a partir de células de la piel de un paciente muriendo de insuficiencia hepática" y trasplantarlas para potenciar al órgano que falla.
Takanori
Takebe,
quien dirigió el
estudio,
dijo en una teleconferencia que estaba tan animado por el éxito de
este trabajo que planeaba hacer una investigación similar en otros
órganos como el páncreas y los pulmones.
Un equipo de investigadores estadounidenses, dijo en abril que habían creado un riñón de rata en un laboratorio que era capaz de funcionar como uno natural, pero su método utiliza una estructura de "andamiaje" de un riñón para construir un nuevo órgano.
Y en mayo del año pasado, investigadores británicos dijeron que habían convertido las células de la piel en tejido palpitante del corazón que algún día podría ser capaz de ser utilizado para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca.
Que hígados y otros órganos puedan algún día ser fabricados a partir de células iPS es una perspectiva "emocionante", dijo Mateo Smalley del Instituto Universitario Europeo Cardiff de Investigación del Cáncer y Células Madre.
Un equipo de investigadores estadounidenses, dijo en abril que habían creado un riñón de rata en un laboratorio que era capaz de funcionar como uno natural, pero su método utiliza una estructura de "andamiaje" de un riñón para construir un nuevo órgano.
Y en mayo del año pasado, investigadores británicos dijeron que habían convertido las células de la piel en tejido palpitante del corazón que algún día podría ser capaz de ser utilizado para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca.
Que hígados y otros órganos puedan algún día ser fabricados a partir de células iPS es una perspectiva "emocionante", dijo Mateo Smalley del Instituto Universitario Europeo Cardiff de Investigación del Cáncer y Células Madre.
"(Este) estudio encierra una promesa real para un enfoque alternativo viable para el trasplante de órganos humanos", dijo.
Chris Mason,
experto en medicina regenerativa de la Universidad de Londres, dijo
que el mayor impacto de los brotes de células iPS de hígado podrían
estar en su uso para mejorar el desarrollo de fármacos.
"En la actualidad, para estudiar el metabolismo y toxicología de potenciales nuevos fármacos, se utilizan las células de hígado de cadáver humano", dijo. "Desafortunadamente, estos sólo están disponibles en cantidades muy limitadas".
La propuesta de
este nuevo estudio es que los ratones trasplantados con brotes
hepáticos de células iPS humanas podrían utilizarse para probar
nuevos medicamentos para ver cómo el hígado humano se acoplaría a
ellos y si puede tener efectos secundarios, tales como la toxicidad
hepática.
Científicos cultivan un simple...
Hígado Humano
...en
una placa de Petri
por Michaeleen Doucleff y Bob Stein
03 Julio 2013
por Michaeleen Doucleff y Bob Stein
03 Julio 2013
“Brotes hepáticos” crecen en placas de Petri.
Los órganos rudimentarios son de unos 5 mm de ancho,
o
la mitad de la altura de un bloque de Lego clásico.
Cortesía de Takanori Takebe / Yokohama City University Graduate School de Medicina
Cortesía de Takanori Takebe / Yokohama City University Graduate School de Medicina
Científicos
japoneses han abierto una grieta a un extraño nuevo capítulo en la
era en que la ciencia ficción se encuentra con células madre.
Un grupo en
Yokohama reportó que
han hecho crecer un hígado primitivo en una placa de Petri
utilizando células de la piel de una persona. El
órgano no es completo. Le
faltan algunas piezas. Y
pasarán años - tal vez décadas - antes de que la técnica llegue a
las clínicas.
Sin embargo,
este rudimentario hígado es el primer órgano complejo funcionando a
ser cultivado en el laboratorio a partir de células madre humanas,
derivadas de la piel.
Cuando los
científicos trasplantaron el órgano en un ratón, trabajaba bastante
como un hígado humano normal.
"Es un gran paso adelante", le dijo George Daley, del Instituto Harvard de Células Madre, a Rob Stein del NPR.
No todavía: Un hígado humano contiene conductos biliares que se
conectan a la vesícula biliar.
A
los proto-hígados hechos en el laboratorio les faltan estos tubos.
"Ha habido grupos que han tratado de generar las células del hígado, y ha sido prometedor", dijo Daley, quien no participó en el estudio actual."Este es el primer intento de regenerar el órgano mediante la mezcla de células que son componentes críticos de ese órgano."
Varios
laboratorios de todo el mundo han estado tratando de hacer crecer
órganos en andamios de plástico, que ofrecen una superficie
tridimensional a los que las células pueden adherirse.
Este enfoque ha
sido utilizado para hacer tráqueas de
las propias células de una persona. Y
aunque los médicos han trasplantado estos órganos sintéticos en un
puñado de pacientes.
Sin embargo,
órganos más complejos - riñones, páncreas e hígado - han sido
elusivos. Así, Takanori
Takebe y
un equipo de la Universidad de la Ciudad de Yokohama intentaron una
estrategia más relajada: Ellos dejan que las células construyan su
propio andamio.
El equipo tomó
algunas células hepáticas (hechas a partir de células
madre pluripotentes inducidas)
de una persona y luego
mezcladas con
otros dos tipos de células - que hace que vasos sanguíneos y uno que
construye tejido conectivo para mantener un órgano junto.
Cinco días más
tarde, Takebe estaba "completamente atónito", por lo que vio en la
placa de Petri, le dijo a la prensa el martes, con la ayuda de un
traductor. Las
mezclas de células se habían ensamblado en diminutas estructuras 3-D
que parecían y actuaban como hígados en miniatura, o "brotes
hepáticos", como los llama Takebe.
Los proto-órganos
eran de sólo unos 5 milímetros de altura, o la mitad de la altura de
un ladrillo de Lego. Pero
los higaditos construyeron sus propios vasos sanguíneos, lo que
permitió a Takebe y a su equipo probarlas en ratones.
Ellos recogieron
las yemas de hígado de la placa de Petri y luego las conectaron a
los vasos sanguíneos en un ratón. Unos
10 días más tarde, los brotes comenzaron funcionar. Descompusieron
los químicos humanos y formaron proteínas sanguíneas, como lo haría
un hígado normal.
Un proto-órgano,
incluso salvó a un ratón de insuficiencia hepática, reportaron
Takebe y sus colegas en la revista Nature.
Los resultados
son "muy alentadores", dice el científico de células madre Stuart
Forbes,
de la Universidad de Edimburgo.
"Pero hay una gran cantidad de nuevas investigaciones [requeridas] antes de que pudiéramos traducir esto a un tratamiento clínico para el paciente", dice Stein.
En primer lugar,
los órganos son demasiado pequeños como para ser útiles.
Los médicos
necesitarían miles de ellos para ayudar a una persona con daño
hepático. Y
los pequeños brotes no forman un hígado completo. Carecen
de los conductos biliares o conductos que drenan las toxinas. Además,
dice Forbes, todavía hay una gran pregunta acerca de la seguridad. Las
células madre tienden a formar tumores.
Y el estudio
actual no tiene en cuenta los efectos a largo plazo del hígado
trasplantado.
"Para llevar a cabo esto en seres humanos, nos gustaría ver una gran cantidad de pruebas de seguridad", dice Forbes.
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