Trazado de la migración celular basado en la topografía de la naturaleza
Los investigadores del proyecto MATRIXASSAY buscaban combinar la considerable experiencia de sus socios y aprovechar las innovaciones tecnológicas de los colaboradores industriales para desarrollar una herramienta que permitiese evaluar la migración celular sobre superficies.
Más que simplemente rascar la superficie
El raspado de una región de células es el método estándar para investigar la cicatrización de heridas y analizar cómo las células cierran esa abertura. Sin embargo, existen ciertos problemas asociados al conocido como ensayo de raspado, como el hecho de que a menudo se elimina también el revestimiento de la superficie subyacente. «Resulta de especial importancia el hecho de que las superficies reflejan las matrices extracelulares que se encuentran las células en el organismo», señala Brian Rodriguez, profesor de Física en el University College Dublin y coordinador del proyecto. El proyecto MATRIXASSAY, con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, ha desarrollado un nuevo método para realizar un seguimiento de la migración celular. Se coloca un grupo autoorganizado de células, un esferoide o un organoide, directamente en el centro de cada pocillo de una placa de cultivo tisular de 96 pocillos. «Para reproducir las distintas matrices extracelulares que se encuentran de forma natural en nuestro organismo, los pocillos fueron recubiertos con películas de fibrillas de colágeno alineadas de diámetro controlado», explica Rodriguez. Otras ventajas del proyecto MATRIXASSAY son que es completamente compatible con enfoques de cribado de alto contenido y que podría utilizarse para investigar la influencia de las características topográficas y las propiedades mecánicas. Incluso podría evaluarse el efecto de los fármacos sobre la capacidad de migración de las células. La colocación del esferoide de forma reproducible en el centro de un pocillo puede ahorrar tiempo y espacio de almacenamiento de datos, ya que no será necesario tomar múltiples imágenes.
Progresos de la investigación futura siguiendo los pasos de la naturaleza
Rodriguez explica los planes para la dirección de la investigación: «Ahora que hemos creado un prototipo, esperamos usarlo para explorar la influencia mecánica y topográfica sobre la migración celular de distintas líneas celulares y en diferentes condiciones». Los resultados del proyecto junto con trabajos publicados con anterioridad indican que, dependiendo de la topografía del colágeno, algunas células migran de forma preferente a lo largo de la dirección de alineado o en perpendicular al alineado. Esto puede verse por ejemplo en la estructura ondulada de los tendones, que le confiere propiedades de resistencia y de absorción de impactos.
La diversidad trae consigo cambios inherentes
«Probablemente cualquier gran proyecto internacional e intersectorial se enfrentará a retos pese a las medidas de mitigación del riesgo. Nosotros sin duda tuvimos nuestra cuota, lo que incluyó las dificultades para obtener visados para Estados Unidos tras los comicios de 2016». Rodriguez subraya que los problemas fueron desde retos técnicos ya previstos hasta la salida inesperada de un miembro del consorcio. Señala además que los investigadores tienden a subestimar el tiempo y los recursos necesarios para cumplir un plan de trabajo ambicioso. Se requiere un equilibrio entre requisitos a menudo contrapuestos, pero un desequilibrio sano a menudo ayuda a concentrar los esfuerzos y abre el camino a la innovación.
Compatibilidad comercial y múltiples aplicaciones para la producción de piezas biomédicas
«En muchos sentidos, apenas hemos dado los primeros pasos y esperamos refinar y publicar nuestro trabajo». El diseño de MATRIXASSAY se basa en una plataforma sólida. El sistema es compatible con diversas placas de pocillos e insertos para placas de pocillos disponibles en el mercado. El sistema, que no está limitado a la colocación de esferoides, también puede utilizarse para localizar microtransportadores (células de una matriz de apoyo) en ciertos puntos de construcciones de bioimpresión 3D para la fabricación de piezas biomecánicas.
Palabras clave
MATRIXASSAY, raspado, migración celular, matrices extracelulares, colágeno, placa de pocillos, ensayo