Investigadores generan células para tratar trastornos de las vías biliares resultantes de la fibrosis quística
Una imagen de las células de las vías biliares, o colangiocitos, derivadas de células madre. Crédito: Mina Ogawa
Investigadores de la Universidad de Toronto y sus hospitales asociados han descubierto una forma de generar células funcionales a partir de células madre que podrían abrir nuevas vías de tratamiento para las personas con fibrosis quística que padecen una enfermedad hepática.
Financiado por Medicine by Design y completado con los esfuerzos de colaboración de varios laboratorios, la investigación se publicó recientemente en Nature Communications.
Si bien la fibrosis quística es bien conocida como una enfermedad pulmonar, la segunda causa más común de muerte en los pacientes es en realidad enfermedad hepática. Esto se debe a que las personas con fibrosis quística pueden experimentar una disminución en el flujo de líquido biliar, que es secretado por el hígado y ayuda con la digestión y la desintoxicación. El conducto biliar es una estructura en forma de tubo que se encuentra en el hígado y que lleva la bilis al intestino delgado. La pérdida de flujo conduce a la disfunción hepática. Como resultado, algunos pacientes requieren un trasplante de hígado.
«Hasta ahora, no hemos tenido un buen modelo científico para estudiar fisiológicamente el sistema de conductos biliares del hígado humano», dice el autor principal del estudio, Shinichiro Ogawa, científico afiliado. en el McEwen Stem Cell Institute y Ajmera Transplant Centre, University Health Network (UHN), y profesor asistente en el departamento de medicina de laboratorio y patobiología de la U of T.
«Para estudiar una enfermedad en un plato a nivel celular y molecular básico, necesitamos células funcionales. El hecho de que podamos obtener estas células funcionales a partir de células madre nos brinda una forma totalmente diferente de evaluar y tratar las células defectuosas».
Las células que el Los investigadores generados tienen las propiedades de las células de colangiocitos maduros y funcionales, que son las células que forman el conducto biliar. Los colangiocitos juegan un papel en varias enfermedades hepáticas crónicas y progresivas que tienen pocas opciones de tratamiento médico. Estas enfermedades son responsables de aproximadamente el 20 por ciento de los trasplantes de hígado en adultos y la mayoría de los trasplantes de hígado pediátricos.
No se sabe mucho acerca de los trastornos de las vías biliares que pueden conducir a la enfermedad hepática, pero Ogawa dice que esta investigación puede conducir a una comprensión más profunda de los mecanismos específicos de la enfermedad, además de ser una herramienta poderosa para encontrar nuevos tratamientos.
En última instancia, los investigadores dicen que es posible desarrollar terapias que impliquen trasplantar las células a un paciente que tiene una enfermedad de las vías biliares, evitando la necesidad de un trasplante.
Ogawa y su co-investigadora Christine Bear, científica sénior en medicina molecular en The Hospital for Sick Children y profesora de fisiología de la U of T, son parte de un equipo enfocado en aprovechar el poder del hígado para regenerarse.
Ogawa dice que fue el trabajo de muchos investigadores y laboratorios diferentes lo que reunió el estudio.
Comenzando con células madre pluripotentes, que tienen la capacidad de dar origen a la mayoría de los tipos de células en el cuerpo humano, Mina Ogawa, científica asociada del McEwen Stem Cell Institute, pudo identificar métodos para guiar eficientemente a las células madre a través del proceso de transformación en colangiocitos. Doctorado en Donghe Yanga candidato en el laboratorio de Gordon Keller, quien es director del Instituto de Células Madre McEwen de la UHN, analizó los colangiocitos derivados de células madre a nivel de una sola célula para compararlos con los colangiocitos humanos en el hígado.
El equipo utilizó investigaciones anteriores sobre el Human Liver Map para confirmar que las células que desarrollaron tenían las características de las células maduras, que son más funcionales y tienen más aplicaciones terapéuticas en comparación con las células inmaduras.
Investigadores en el laboratorio de BearJanet (Jia-Xin) Jiang , coordinador del proyecto de investigación, y Sunny Xia, Ph.D. Los estudiantes pudieron demostrar que las células eran funcionales y respondían a señales ambientales naturales como la fuerza asociada con el transporte de fluidos. Su trabajo también mostró que los colangiocitos derivados de células madre recientemente desarrollados podrían, en el futuro, desempeñar un papel importante en el desarrollo de terapias específicas de órganos.
«Estos estudios destacan la importancia de generar células maduras a partir de células madre que imitar fielmente las propiedades funcionales del tejido nativo», dice Bear. «Podemos comprender mejor el efecto real de las mutaciones que causan enfermedades y las terapias de fibrosis quística, especialmente en los órganos de difícil acceso».
Bear agrega que este trabajo fue posible gracias a un esfuerzo interdisciplinario.
Ogawa dice que el poder de la tecnología de células madre es poder identificar y corregir la enfermedad a nivel celular. Algún día, esta investigación podría conducir al desarrollo de tratamientos personalizados para otros trastornos de las vías biliares. Añade que el McEwen Stem Cell Institute es líder mundial en la producción de diferentes tipos de células a partir de estas células madre.
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La nueva fuente de células madre ofrece esperanza a los pacientes con enfermedades hepáticas raras Más información: Mina Ogawa et al, Generación de colangiocitos ciliados funcionales a partir de células madre pluripotentes humanas, Nature Communications ( 2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26764-0 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad de Toronto Cita: Investigadores generan células para tratar trastornos de las vías biliares resultantes from cystic fibrosis (2021, 22 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-cells-bile-duct-disorders-resulting.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.