Creado Hígado humano a partir de células madre pluripotentes

11 07 2013

Científicos japoneses han desarrollado por primera vez un hígado humano funcional a partir de células madre derivadas de la piel y la sangre, lo que marca un camino para el desarrollo de órganos muy necesarios para trasplantes, como el hígado, que podrían hacerse en un laboratorio.

Induced pluripotent stem cells could be a useful source of human organs such as livers. STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Induced pluripotent stem cells could be a useful source of human organs such as livers.
STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Aunque que podría tardarse otros diez años en conseguir que hígados cultivados en laboratorio puedan usarse para tratar a los pacientes, los científicos japoneses aseguran que ahora tienen una prueba importante del concepto que allana el camino para experimentos más ambiciosos sobre el desarrollo de órganos en laboratorio.

“La promesa de un hígado disponible para trasplante parece mucho más cerca de lo que se podía esperar hace apenas un año”, ha señalado Dusko Illic, experto en células madre del King College de Londres, que no ha participado directamente en la investigación, pero ha elogiado a su éxito.

En este sentido, admite que, aunque la técnica parece “muy prometedora” y representa un gran paso adelante, “hay mucho por investigar y pasarán años antes de que pueda ser aplicada en la medicina regenerativa”.

Un equipo japonés de la Ciudad Escuela de Medicina de la Universidad de Yokohama en Japón ha utilizado las células iPS para desarrollar tres tipos de células diferentes que normalmente se combinan en la formación natural de un hígado humano en un embrión en desarrollo (endodermo células hepáticas, células madre mesenquimales y células endoteliales) y las combinaron entre sí para ver si conseguían que se produjera un crecimiento.

Descubrieron así que las células no crecieron sino que comenzaron a formar estructuras tridimensionales que llamaron “brotes de hígado”, que constituían una colección de células hepáticas con el potencial de convertirse en un órgano completo.

Cuando las trasplantaron en ratones, los investigadores comprobaron  que estos “brotes” de hígado humano maduraron, los vasos sanguíneos humanos se conectaron a los vasos sanguíneos del ratón huésped y comenzaron a realizar muchas de las funciones de las células hepáticas humanas maduras.

“Hasta donde sabemos, éste es el primer trabajo que demuestra la generación de un órgano humano funcional a partir de células madre pluripotentes”, han destacado los investigadores en la revista ‘Nature‘.

Investigadores de todo el mundo han estado estudiando las células madre de varias fuentes durante más de una década con la esperanza de capitalizar su capacidad de transformarse en una amplia variedad de otros tipos de células para tratar diversas enfermedades.

Hay dos tipos principales de células madre: las células madre embrionarias, que se consiguen a partir de embriones, y las células reprogramadas o células madre pluripotentes inducidas (iPS), que se obtienen sobre todo de la piel o de sangre.

 

DESARROLLAR NUEVOS FÁRMACOS

La grave escasez de donantes de órganos para el tratamiento de pacientes con fallos en el hígado, los riñones, el corazón y otros órganos afectan a muchos países, por lo que los científicos están muy concienciados de la necesidad de encontrar nuevas formas de obtención de órganos para trasplante, independientes de la donación.

Malcolm Allison, experto en células madre en la Universidad Queen Mary de Londres, que no ha participado en la investigación, explica que los resultados del estudio ofrecen “la clara posibilidad de ser capaz de crear mini-hígados a partir de las células de la piel de un paciente con insuficiencia hepática” y trasplantarlas para impulsar el órgano que falla.

Takanori Takebe, quien ha dirigido el estudio, ha explicado en una teleconferencia que está tan animado por el éxito de este trabajo que planea una investigación similar en otros órganos, como el páncreas y los pulmones.

Un equipo de investigadores estadounidenses, dijo en abril que habían creado un riñón de rata en un laboratorio que era capaz de funcionar como uno natural, pero su método utiliza una estructura de “andamiaje” de un riñón para construir un nuevo órgano.

Y en mayo del año pasado, investigadores británicos dijeron que se habían convertido las células de la piel a golpear el tejido del corazón que algún día podría ser capaz de ser utilizado para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca.

Que esos hígados y otros órganos puedan un día ser desarrollados a partir de células iPS es una posibilidad “emocionante”, dijo Matthew Smalley, del Instituto de Investigación de la Universidad de Cardiff European Cancer Stem Cell. “Este estudio encierra una promesa real para un enfoque alternativo viable para el trasplante de órganos humanos”, dijo.

Chris Mason, experto en medicina regenerativa de la Universidad College de Londres, ha explicado que el mayor impacto de estos “brotes” de células iPS de hígado podría estar en su uso para mejorar el desarrollo de fármacos.

“En la actualidad para estudiar el metabolismo y toxicología de los potenciales nuevos fármacos se utilizan las células del hígado de cadáver humano, y desafortunadamente, estos sólo están disponibles en cantidades muy limitadas”, ha apostillado.

La promesa de este nuevo estudio es que los ratones trasplantados con células iPS de brotes hepáticos humanos podrían utilizarse para probar nuevos medicamentos para ver cómo el hígado humano sería hacer frente a ellos y si puede tener efectos secundarios como la toxicidad hepática.

 

 

Europapress.es [en línea] Londres (UK): europapress.es, 11 de julio de 2013 [ref. 03 de julio de 2013] Disponible en Internet: http://www.europapress.es/salud/salud-bienestar/noticia-cientificos-japoneses-crean-higado-humano-partir-celulas-madre-piel-sangre-20130703194312.html



First Successful Transplantation of a Synthetic Tissue Engineered Windpipe

11 03 2013

For the first time in history, a patient has been given a new trachea made from a synthetic scaffold seeded with his own stem cells.

 

The operation was performed on June 9th 2011 at Karolinska University Hospital in Huddinge, Stockholm, by Professor Paolo Macchiarini, of Karolinska University Hospital and Karolinska Institutet, and colleagues.

Professor Macchiarini led an international team including professor Alexander Seifalian from UCL (University College London, UK) who designed and built the nanocomposite tracheal scaffold and Harvard Bioscience (Boston, USA) who produced a specifically designed bioreactor used to seed the scaffold with the patient´s own stem cells. The cells were grown on the scaffold inside the bioreactor for two days before transplantation to the patient. Because the cells used to regenerate the trachea were the patient’s own, there has been no rejection of the transplant and the patient is not taking immunosuppressive drugs.

The patient had been suffering from late stage tracheal cancer. Despite maximum treatment with radiation therapy, the tumor had reached approximately 6 cm in length and was extending to the main bronchus. It was progressing and almost completely blocked the trachea. Since no suitable donor windpipe was available, the transplantation of the synthetic tissue engineered trachea was performed as the last possible option for the patient, referred by Professor Tomas Gudbjartsson of Landspitali University Hospital (Iceland) who was also part of the surgical team.

The successful transplantation of tissue engineered synthetic organs, referred to as regenerative medicine, could open new and very promising therapeutic possibilities for the thousands of patients who suffer from tracheal cancer or other conditions that destroy, block or constrict the airway.

 

Professor Macchiarini has previously performed successful transplants of tissue engineered tracheas, but on those occasions the tracheas used were taken from organ donors and then reseeded with the patient’s own stem cells.

 

Transplantations of tissue engineered windpipes with synthetic scaffolds in combination with the patient’s own stem cells as a standard procedure, means that patients will not have to wait for a suitable donor organ. This would be a substantial benefit for patients since they could benefit from earlier surgery and have a greater chance of cure. In addition to treating adult patients; tissue engineered synthetic trachea transplants would, not least, be of great value for children, since the availability of donor tracheas is much lower than for adult patients.

 

 

Karolinska.se [en línea] Estocolomo (SUE): karolinska.se, 11 de marzo de 2013 [ref. 25 de noviembre de 2011] Disponible en Internet: http://www.karolinska.se/en/om/press-nyheter/nyhetslista/first-successful-transplantation-of-a-synthetic-tissue-engineered-windpipe-/

 



Anthony Atala: Imprimiendo un riñón humano

10 03 2011

Anthony Atala

Director del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine

Anthony Atala es el director del Instituto Wake Forest de medicina regenerativa, donde su trabajo se centra en el crecimiento y la regeneración de tejidos y órganos. Su equipo de ingeniería  está desarrollando la tecnología de fabricación experimental que puede “imprimir” el tejido humano necesario.

En 2007, Atala y un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard demostraron que las células madre se pueden cosechar a partir del líquido amniótico de mujeres embarazadas. Este y otros avances en el desarrollo de biomateriales inteligentes y la tecnología de fabricación de tejidos promete revolucionar la práctica de la medicina.

Anthony Atala: Printing a human kidney [TEDconference marzo 2011]

El cirujano Anthony Atala demuestra en un experimento en fase inicial  que, algún día, podría resolver el problema de órganos de donantes: una impresora 3D que utiliza células vivas  trasplantables en la salida de un riñón. Usando una tecnología similar, el joven paciente del Dr. Atala, Lucas Massella, recibió una vejiga diseñada hace 10 años.

Anthony Atala pregunta: “¿Se pueden hacer crecer órganos del mismo paciente en vez de trasplantarlos?” Su laboratorio en el Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa está haciendo precisamente eso.

Ted.com [en línea] Nueva York (USA): ted.com, 10 de marzo de 2011, [ref. 8 de marzo de 2011] Disponible en Internet:

http://www.ted.com/talks/anthony_atala_printing_a_human_kidney.html