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jueves, 4 de julio de 2013

INGENIERÍA TISULAR ¿COMO CONSTRUIR UN CORAZÓN?

¿Cómo se hace un corazón humano? 
Con miles de personas que necesitan trasplantes de corazón, los investigadores están tratando de hacer crecer nuevos órganos.
Los científicos pueden convertir células madre en células del corazón, pero para llegar a organizarse en un corazón 3D requiere un andamio. 
En el Hospital General de Massachusetts en Boston, Harald Ott y su equipo están reutilizando el andamio que la naturaleza  ofrece; quitan todas las células vivas de corazones muertos, antes de llenar la matriz sobrante con células sanas nuevas.
En el vídeo que sigue, Brendan Maher muestra como se podría utilizar la técnica para desarrollar partes del corazón, como la raíz de la aorta.



Vídeo Nature  enlace.   
  

Doris Taylor, directora de la investigación en medicina regenerativa en el Instituto del Corazón de Texas en Houston, no toma como insulto que le llamen Doctora Frankenstein, lo siente  como un gran elogio que recibe por su trabajo de investigación. Dice que la comparación es acertada, por cuanto ella obtiene regularmente órganos tales como corazón y pulmones de personas recién fallecidas, con el propósito de intentar  traerlos a la vida de nuevo a partir de sus células.
En este momento, la Dra. Taylor está a la vanguardia de las investigaciones que buscan diseñar órganos humanos en forma completa, que permitan trasplantes sin riesgos de rechazo por el sistema inmune receptor. La estrategia que ofrece, en principio, es bastante simple; primeramente es  eliminar todas las células de un órgano muerto – que ni siquiera tiene que ser de un ser humano – a continuación, tomar la proteína andamio que ha quedado atrás y repoblar con células madre inmunologicamente emparejados al paciente que lo necesite. La escasez paralizante de órganos transplantables estaría resuelto. Pero en la práctica, sin embargo, el proceso está plagado de enormes desafíos.
Los investigadores han tenido cierto éxito en el cultivo y trasplante de órganos huecos, relativamente simples, tales como tráqueas y vejigas. Pero cada vez los órganos sólidos como el riñón y los pulmones significa conseguir docenas de tipo de células exactamente en la posición correcta y creciendo, al mismo tiempo, redes completas de vasos sanguíneos para que tengan vida. Los nuevos órganos deben ser estériles, capaz de crecer si el paciente es joven, y por lo menos, nominalmente, capaz de repararse a si mismas. Lo más importante es que tienen que trabajar, idealmente, para toda la vida.

El corazón es el tercer órgano más necesario después de los riñones y  el hígado; con una lista de alrededor 3.500 seres humanos en espera de un trasplante de alguno de estos órganos en los Estados Unidos, situación que plantea desafíos adicionales para los trasplantes y bioingeniería.
El corazón debe pulsar constantemente para bombear unos 7.000 litros de sangre por día, sin tener ninguna copia de seguridad; tiene cámaras y válvulas construidas a partir de varios tipos diferentes de células musculares especializadas llamadas cardiomiocitos. Los corazones  de donantes, son poco frecuentes, ya que ha menudo se encuentran dañados por enfermedades o esfuerzos de reanimación, por lo que un suministro constante de órganos  desarrollados mediante la bioingeniería, serían bienvenidos.


Crédito: Nik Spencer / Nature


La Dra.Taylor, quién dirigió algunas de las primeras experiencias exitosas para construir corazones de rata, se muestra optimista sobre éste último desafío en la ingeniería de tejidos. Ella ha comentado “Creo que es eminentemente factible, pero yo no creo que sea muy sencillo”. En cambio, algunos de sus compañeros son menos optimistas, El Dr. Paolo Macchiarini, cirujano torácico y científico del Instituto Karolinska de Estocolmo, que mediante la bioingeniería ha trasplantado tráqueas a varios pacientes, comenta que si bien la ingeniería  de tejidos podría convertirse en una rutina para la sustitución de las estructuras tubulares, como las tráqueas, arterias y esófagos, “no es seguro de que esto va a suceder con los órganos más complejos”
“Sin embargo, el esfuerzo puede valer la pena, incluso si fracasa”, dice el Dr. Alejandro Soto Gutiérrez, investigador y cirujano de la Universidad de Pittsburg, en Pennsylvania; “Además, de que el sueño de tener órganos para trasplante, hay muchas cosas que podemos aprender de estos sistemas”, dice – incluyendo una mejor comprensión básica de la organización de células en el corazón y las nuevas ideas acerca de cómo reparar una.

Las secciones siguientes, El Andamio, Las Células y  El Ritmo se encuentran en el trabajo
completo  que aparece en la Revista Nature News “Tissue Engineering: How to Guild a heart” 499 20–22  04.jul.2013

Enlaces a los temas relacionados con la investigación:
Tráquea Artificial implantada a un niño: “3D Printed Windpipe gives Infant Breath of Life”  http:/,/doi.org/m2q 
Científicos hacen crecer reemplazo vesical en laboratorio
Scientists grow bladder replacement in lab  http://doi.org /dw856h 
Riñones cultivados en Laboratorio trasplantados en ratas
Higado humano en miniatura desarrollado en ratones  “MiniatureHuman Liver Grown in mice”
Hígado Humano funcional y vascularizado a partir  de un trasplante de órgano con brote IPSC...

Fuente: Nature

"LA FÍSICA DEL CÁNCER"




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Compilado de: Physics World Magazine: July 2013 Special issue