Un nuevo modelo experimental para la evaluación farmacológica cardiovascular
Los tratamientos farmacológicos actuales no son capaces de proporcionar una cura definitiva para las enfermedades cardiovasculares, convirtiendo al trasplante de órganos en la única y última alternativa para la recuperación. Los modelos in vitro disponibles carecen de la complejidad del tejido vivo, mientras que los modelos animales in vivo suscitan cuestiones y problemas de carácter ético sobre su capacidad de aplicación en seres humanos. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea TIME TO MATURE (Design and validation of a conductive polymer-based system for the functional maturation of human pluripotent stem cell derived cardiomyocytes as a platform for drug testing) desarrollaron un nuevo modelo in vitro que proporciona características semejantes al tejido cardíaco natural para su uso en procedimientos de evaluación farmacológica. Las células madre pluripotentes humanas (CMPh) constituyen un fuente potencial ilimitada de cardiomiocitos (CM) para aplicaciones biofarmacológicas. El descubrimiento de células madre pluripotentes inducidas humanas (CMPhi) permite el desarrollo de modelos celulares capaces de recapitular características de la enfermedad específicas para cada paciente. El objetivo principal del proyecto TIME TO MATURE era mejorar el proceso de diferenciación de CMPh en CM para obtener una población homogénea de células maduras funcionales. El equipo del proyecto logró desarrollar con éxito un protocolo optimizado de diferenciación de CM a partir de cinco líneas diferentes de CMPh seguido de un procedimiento exhaustivo de caracterización genética, que incluyó marcadores genéticos para la especificación de la cavidad cardíaca. Este análisis proporcionó datos novedosos sobre la forma en la que se expresa este conjunto de genes así como de la diferenciación de CMPh. Es más, los investigadores diseñaron y desarrollaron las técnicas de biología molecular que permiten la diferenciación específica de CM derivados de CMPh en CM de linaje atrial o ventricular. Las actividades de TIME TO MATURE proporcionaron resultados novedosos con respecto a la producción de un conjunto de hidrogeles conductores de base proteica que favorece el crecimiento y la funcionalidad de células cardíacas primarias, incluyendo CM derivados de CMPh. Los investigadores caracterizaron de manera detallada la funcionalización del nuevo hidrogel en CM derivados de CMPh a diferentes niveles. El estudio con líneas de CMPhi derivadas de un paciente con una forma genética de cardiomiopatía hipertrófica proporcionó información clave sobre el empleo de hidrogeles en estrategias de medicina personalizada. En conjunto, el equipo del proyecto constató que los hidrogeles de base proteica proporcionan sustratos novedosos para estudios empleando CM. Es más, el uso de un hidrogel con base proteica favorece el desarrollo de estrategias que permiten emplear modelos verdaderamente personalizados para la evaluación farmacológica.
Palabras clave
Enfermedad cardiovascular, células madre, TIME TO MATURE, CMPh, hidrogel conductor de base proteica, ingeniería de tejidos
