Desarrollan una forma de crear injertos vasculares a partir de células madre

Desarrollan una forma de crear injertos vasculares a partir de células madre Las células del músculo liso vascular derivadas de las células madre, como se muestra en rojo, muestran funciones comparables a las de las células del músculo liso vascular nativas de los humanos. (Imagen: Qyang Lab)
Agencia Latina de Noticias Medicina y Salud Pública

Los médicos de Yale han desarrollado una forma de crear injertos vasculares a partir de células madre que son tan fuertes como los vasos sanguíneos originales que reemplazarían.

El avance, demostrado en un modelo animal, podría conducir a injertos de bioingeniería adecuados para el trasplante en cualquier paciente humano usando líneas celulares universalmente compatibles, dijeron los investigadores.

Injertos vasculares

Los injertos vasculares se usan en operaciones de bypass quirúrgico para redirigir el flujo sanguíneo dentro del cuerpo. Se usan para una variedad de necesidades médicas, como las operaciones de derivación de la arteria coronaria (200. 000 al año en los EE. UU.). También proporcionan acceso vascular para tratamientos de hemodiálisis después de una insuficiencia renal (más de 400.000 estadounidenses cada año).

Los médicos dicen que hay una necesidad urgente de injertos vasculares fuertes y flexibles para ayudar a esos pacientes, así como a los pacientes con lesiones. Actualmente, la mayoría de los injertos provienen de vasos sanguíneos localizados en otras partes del cuerpo del paciente, como la pierna. También hay injertos sintéticos hechos de teflón y dacrón, así como injertos donados de la vena de otra persona. Las limitaciones de estas opciones incluyen la cantidad de material de injerto disponible, la cantidad que se puede generar, el tiempo necesario para crearlo y la compatibilidad.

Nuevo estudio

El descubrimiento de Yale utiliza injertos vasculares de ingeniería tisular (TEVGs) hechos de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSCs). Las HiPSCs son células madre que pueden ser reprogramadas para desarrollarse en cualquier tipo de células humanas específicas. Provienen de células de la sangre o de la piel, en lugar de células madre embrionarias.

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Pueden auto-renovarse y diferenciarse en prácticamente todos los tipos de células del cuerpo humano“, dijo Yibing Qyang, profesor asociado de medicina de la Yale, director del Foro de Investigación de Células Madre de la Yale, y autor principal de un nuevo estudio en la revista Cell Stem Cell.

En este caso, las hiPSC se desarrollan en células de músculo liso vascular, que comprenden la pared arterial de los vasos sanguíneos humanos. El equipo de Yale “siembra” las nuevas células en un andamio tubular biodegradable dentro de un biorreactor, donde las células comienzan a crecer.

Los injertos vasculares de bioingeniería de Yale hechos con derivados de células madre, en verde, demostraron ser tan fuertes como los vasos sanguíneos humanos. (Imagen: Qyang Lab)

Es importante que durante el proceso de crecimiento, el biorreactor envíe un pulso al tejido. Este pulso estira efectivamente el tejido, simulando la forma en que la sangre pulsa a través de un vaso. Los investigadores dijeron que el material fuerte e implantable estaba listo después de ocho semanas.

Opinión autores

Jiesi Luo, asociada posdoctoral en medicina de la Yale y primera autora del estudio, dijo que el índice óptimo de los pulsos era de 120 pulsaciones por minuto. También dijo que el equipo hizo crecer 180 millones de células de músculo liso vascular a partir de 4.5 millones de hiPSC.

“Esto abordará los problemas de la capacidad de expansión finita, la accesibilidad limitada y los problemas de variabilidad entre donantes que se observan con otros métodos de ingeniería vascular”,

dijo.

La investigación se basa en un trabajo previo dirigido por la Dra. Laura Niklason de Yale, que creó el andamiaje tubular. “Esto es importante y emocionante porque nunca se ha hecho antes“, dijo Niklason, la profesora de anestesiología e ingeniería biomédica de Nicholas Greene y también coautora del nuevo estudio.

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El descubrimiento tiene otras ventajas

Los investigadores dijeron que la compatibilidad universal del nuevo procedimiento podría proporcionar una opción “estándar” para las personas heridas en combate o en accidentes. También podría ayudar a los pacientes cuyas células de músculo liso vascular están dañadas o defectuosas debido a la edad o a la enfermedad.

Se necesitan más pruebas en modelos animales antes de que puedan comenzar los ensayos clínicos en humanos, señalaron los investigadores. Calculan que faltan entre cinco y diez años para los ensayos en humanos.

“Hemos preparado el escenario para generar vasos sanguíneos para pacientes con enfermedad arterial, así como para pacientes heridos en accidentes o guerras. Este procedimiento se puede ampliar fácilmente para proporcionar atención después de una lesión vascular y podría revolucionar el campo de la tecnología de injertos clínicos”,

dijo Qyang.

Financiamiento

Los coautores del estudio de Yale incluyen a Lingfeng Qin, Liping Zhao, Liquiong Gui, Matthew Ellis, Yan Huang, Mehmet Kural, J. Alexander Clark, Shun Ono, Juan Wang, Yifan Yuan, Shang-Min Zhang, Muhammad Riaz, Colleen Lopez, Stuart Campbell, George Tellides y Alan Dardik.

El financiamiento para la investigación provino, en parte, de los Institutos Nacionales de Salud, el Fondo de Investigación de Medicina Regenerativa de Connecticut y la American Heart Association.

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