Un nuevo dispositivo artificial para pacientes con insuficiencia hepática
La reprogramación celular, es decir, la capacidad de transformar cualquier célula del organismo en una célula madre pluripotente (CMP), ha abierto nuevas vías para el estudio y el tratamiento de enfermedades. Capaces de dar lugar a cualquier otro tipo de célula en el organismo, las CMP inducidas humanas proporcionan un suministro ilimitado de células y tejidos de reemplazo para pacientes de enfermedades actualmente no tratables. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea NANOBIO4TRANS (A new nanotechnology-based paradigm for engineering vascularised liver tissue for tansplantation) combinaron avances recientes en la investigación de células madre, materiales bioartificiales y la tecnología de biosensores con el objetivo de desarrollar nuevas herramientas para su empleo en estrategias punteras de trasplante de órganos. Como resultado de las actividades del proyecto, se desarrolló un dispositivo de soporte hepático bioartificial mediante el que el plasma sanguíneo circula a través de hepatocitos funcionalmente activos empaquetados en un biorreactor. El dispositivo hepático bioartificial desarrollado por NANOBIO4TRANS puede ser empleado en técnicas médicas avanzadas. Asimismo, se comparó por primera vez la función de unidades hepáticas funcionales, hepatocitos, derivadas de CMP inducidas humanas con hepatocitos humanos recién aislados. Estas unidades funcionales exhibieron funciones hepáticas sin parangón semejantes a las de tejidos hepáticos frescos. Los investigadores del proyecto lograron desarrollar con éxito una tecnología de biorreactor que permite tanto el crecimiento de las CMP como la monitorización mediante sensores especializados de su estatus. Para lograr que dichos biorreactores reproduzcan lo mejor posible la función de un hígado, tienen que construirse sobre matrices artificiales y deben contener todos los componentes celulares en estrecho contacto unos con otros. Para tal fin, el equipo combinó técnicas novedosas, incluyendo la impresión de filamentos en tres dimensiones, láminas de polímeros y el lavado de sales y azúcares para crear matrices celulares microporosas tridimensionales que albergan una amplia red de pequeños vasos sanguíneos. Además, redes interpenetrantes nanoestructuradas de depósitos de hidrogel dentro de estas matrices tridimensionales hacen posible la administración dirigida de fármacos en células anidadas en la matriz. La nueva estrategia desarrollada permite aumentar el tamaño de la matriz por un factor de mil. Para lograr la producción a gran escala de CMP inducidas humanas, los investigadores se aseguraron de proporcionar a los cultivos celulares tridimensionales las condiciones adecuadas de crecimiento. Gracias a esto, las CMP se diferenciaron de manera eficaz no solo en células semejantes a hepatocitos con potencial de inducción enzimática, sino también en otros tipos celulares como, por ejemplo, células pulmonares y células progenitores de células beta. Unas vez que se desarrollen las bibliotecas y los biobancos con CMP derivadas de pacientes, los pacientes podrán beneficiarse de estos dispositivos personalizados de soporte hepático de nueva generación. La producción y el almacenamiento de las CMP de individuos con diferente tipo sanguíneo conducirán al desarrollo de dispositivos bioartificiales personalizados que deberían minimizar el riesgo del rechazo del tejido.
Palabras clave
Función hepática, hígado bioartificial, rechazo del trasplante, células madre pluripotentes, NANOBIO4TRANS
