Los investigadores cultivan células intestinales a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos

Células madre pluripotentes inducidas por humanos derivadas de células similares a enterocitos que exhiben flujo de salida mediado por P-gp y BCRP y metabolismo mediado por citocromo P450 (CYP3A4). Llegamos a la conclusión de que las células similares a los enterocitos derivadas de células hiPS se pueden utilizar como modelo para la evaluación de estudios de metabolismo y transporte de fármacos en el intestino delgado humano. Crédito: Tokyo Tech

Un equipo de científicos de Japón ha tenido éxito en el cultivo de células del intestino delgado, similares a las que se encuentran en el cuerpo humano, a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos. Los científicos utilizaron un procedimiento que desarrollaron previamente en células madre embrionarias para este descubrimiento. Afirman que las células cultivadas se pueden utilizar para estudios de laboratorio centrados en el transporte y el metabolismo de fármacos en el intestino delgado humano.

Los enterocitos, que recubren el epitelio del intestino delgado, son los sitios de absorción y metabolismo de la mayoría de los medicamentos consumidos por vía oral. Por este motivo, los estudios sobre la absorción de nuevos fármacos orales se basan en modelos animales o in vitro para recrear con precisión el entorno del intestino delgado. Actualmente, los científicos utilizan ampliamente la línea celular de cáncer de colon humano Caco-2 como modelo del epitelio intestinal. Sin embargo, esto tiene sus inconvenientes: las células Caco-2 se han derivado del colon; por lo tanto, se parecen más al colon que al intestino delgado. Por ejemplo, estas células no expresan el citocromo P450 3A4 (CYP3A4), una proteína fundamental para el metabolismo de fármacos que se expresa abundantemente en el intestino delgado. Además, las células Caco-2 tienden a mostrar grandes variaciones de línea celular a línea celular.

Para abordar estos problemas, científicos del Instituto de Tecnología de Tokio, la Universidad de Tokio, Kanto Chemical Co. Inc. , Shionogi & Co., Ltd. y Shionogi TechnoAdvance Research Co., Ltd., desarrollaron nuevas células similares a los enterocitos a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC), que pueden diferenciarse en cualquier tipo de célula cuando se les proporcionan los factores de crecimiento adecuados.

Al modificar un procedimiento que usaron previamente en células madre embrionarias humanas, los científicos desarrollaron inicialmente células que se asemejan a las primeras etapas de las células del intestino delgado, llamadas células progenitoras intestinales. Luego, cultivaron estas células progenitoras en una membrana de vitrigel de colágeno (CVM). Además, trataron las células progenitoras con un medio de maduración que contenía 6-bromoindirrubin-3′-oxima, dimetilsulfóxido, dexametasona y vitamina D3 activada. Sus esfuerzos dieron como resultado el desarrollo de células similares a los enterocitos que se parecían mucho a los enterocitos reales, expresando proteínas transportadoras de eflujo que regulan la absorción de fármacos, así como CYP3A4, de las que carecen las células Caco-2. El Dr. Nobuaki Shiraki, profesor asociado del Instituto de Tecnología de Tokio y uno de los autores correspondientes de este estudio, agrega: «Establecimos un procedimiento de cultivo eficiente para generar células similares a los enterocitos a partir de hiPSC mediante el cultivo del endodermo derivado de hiPSC o del progenitor del intestino. células en CVM».

Los científicos afirman que estas células similares a los enterocitos, las primeras de su tipo, se pueden usar como un modelo in vitro del intestino delgado para evaluar la absorción intestinal de medicamentos en humanos. Al profundizar en las ventajas de usar estas células para estudios futuros, el Dr. Shoen Kume, profesor del Instituto de Tecnología de Tokio y coautor de este estudio, comenta: «Las células similares a los enterocitos derivadas de hiPSC establecidas en este estudio podrían ser utilizado para la predicción cuantitativa de la absorción intestinal de fármacos en humanos en ocasiones especiales, como la alteración de las funciones de los transportadores/enzimas metabólicas por interacciones fármaco-fármaco, así como en condiciones normales».

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Desarrollo exitoso de células epiteliales intestinales derivadas de células iPS humanas Más información: Shinpei Yoshida et al, Generación de células similares a enterocitos funcionales derivadas de células madre pluripotentes inducidas por humanos para estudios farmacocinéticos, Stem Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.12.017 Información de la revista: Stem Cell Reports

Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Tokio Cita: Investigadores cultivan células intestinales de seres humanos- células madre pluripotentes inducidas (8 de febrero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-intestinal-cells-human- duced-pluripotent-stem.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.