Los investigadores cultivan células madre para curar el glaucoma
Células madre en la superficie de la retina dos semanas después del trasplante. Crédito: Terapia molecular: métodos y desarrollo clínico
Un esfuerzo de investigación conjunto llevado a cabo por científicos del MIPT e investigadores de Harvard ha producido células retinales que pueden integrarse en la retina. Este es el primer intento exitoso de trasplantar células ganglionares (neuronas de la retina que son destruidas por el glaucoma) derivadas de células madre en un laboratorio. Los científicos probaron la tecnología en ratones y establecieron que las células se integraron con éxito y sobrevivieron durante un año. En el futuro, los investigadores planean crear bancos de células especializados, lo que permitirá una terapia individual y personalizada para cada paciente.
El primer intento exitoso del mundo de cultivar y trasplantar células ganglionares de la retina desarrolladas a partir de células madre fue realizado por científicos del laboratorio de ingeniería genómica del MIPT en colaboración con investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard. Las células ganglionares de la retina, comúnmente dañadas en el glaucoma, son responsables de la transmisión de información visual. Los científicos lograron no solo hacer crecer neuronas (las células ganglionares de la retina se consideran neuronas especializadas), sino también trasplantarlas a los ojos de ratones, logrando el correcto crecimiento interno del tejido de la retina artificial. Sin tratamiento, el glaucoma puede provocar daños irreversibles en el nervio óptico y, como consecuencia, la pérdida de parte del campo visual. La progresión de esta enfermedad puede conducir a la ceguera total.
Las células de la retina se cultivaron utilizando organoides especiales, con el tejido formado en una placa de Petri, según Evgenii Kegeles, investigadora junior del laboratorio de ingeniería genómica del MIPT. Estas células se trasplantaron posteriormente a varios grupos de ratones. Los científicos del MIPT fueron responsables de volver a aislar y analizar las células trasplantadas.
«Nuestros estudios en ratones han arrojado luz sobre algunas de las preguntas básicas que rodean el reemplazo de células de la retina, es decir, ¿pueden las RGC del donante sobrevivir dentro de las retinas del huésped enfermo? ? ¿O los trasplantes solo son posibles dentro de huéspedes jóvenes?», señaló Julia Oswald, la primera autora del artículo e investigadora del Schepens Eye Research Institute, afiliado a la Escuela de Medicina de Harvard. «Usando ratones en los que usamos microesferas para elevar artificialmente la presión intraocular y un modelo de neurotoxicidad inducida químicamente, pudimos demostrar que las células de donantes trasplantadas sobreviven en microambientes similares a enfermedades. Además, pudimos demostrar que las células sobrevivieron independientemente de la edad y edad del donante. la ubicación a la que se enviaron las células dentro de la retina».
Según los autores, estas células han existido con éxito dentro de las retinas de los ratones durante 12 meses, que es un período significativo para la especie. Los científicos confirmaron que podían recibir señales de otras neuronas en la retina; sin embargo, aún no se ha evaluado con absoluta certeza la capacidad de las células para transmitir señales al cerebro.
«Confiamos en que las células cultivadas estén incrustadas donde sea necesario y tengan axones extendidos en el cerebro, pero su funcionalidad completa es actualmente imposible de evaluar, debido al número relativamente bajo de células que sobreviven al procedimiento.Sin embargo, nuestro estudio muestra una primera prueba de concepto para el reaislamiento de células de donantes después del trasplante, para observar en un estudio molecular. nivel que las células, de hecho, formaron sinapsis, desarrollaron axones y se integraron en la retina. Esta técnica permitirá innumerables estudios futuros sobre la comunicación cruzada entre las células trasplantadas y el microambiente del huésped. Esto nos permitirá encontrar y emplear mecanismos moleculares que ayudan a las células trasplantadas a funcionar correctamente y, como resultado, mejoran la función visual cuando se trasplantan en la cantidad adecuada», explicó Evgenii Kegeles.
Las células de retina de ratón se pueden cultivar a partir de células madre en alrededor 21 días. Sin embargo, según los científicos del MIPT, a las células humanas les llevará más tiempo, de 50 a 100 días.
Aún así, una persona con glaucoma que se prepara para un trasplante probablemente no necesitará tejido retiniano cultivado a partir de su propia células madre autólogas. Dado que el ojo es un órgano inmunoprivilegiado donde el rechazo es raro, es posible crear un banco de células para estos pacientes; allí se almacenarían células retinales cultivadas de un donante universal o células madre pluripotentes inducidas. Esto significaría que sería posible cultivar células por adelantado y congelarlas. Cuando un paciente con glaucoma requiere ayuda, se seleccionan las células más adecuadas para el trasplante.
«El Premio Nobel de células madre pluripotentes inducidas se otorgó hace casi 10 años, en 2012», dijo Pavel Volchkov, jefe del laboratorio de ingeniería genómica. «La llamada exageración, cuando literalmente todos los equipos de investigación involucrados en el proceso consideraron que era su deber explorar el tema, se desvaneció hace mucho tiempo. Ahora es el momento no solo de las palabras, sino de las tecnologías reales basadas en iPS (tecnología inducida). células madre pluripotentes). Y es precisamente en esta tecnología en la que se basa esta investigación sobre el trasplante de células ganglionares de la retina. Esta es una oportunidad para demostrar que las células madre realmente se pueden aplicar en la práctica, que, con su ayuda, algo se puede Aunque este trabajo aún no se ha llevado a la práctica clínica, está a solo unos pasos de un trasplante real con el fin de tratar el glaucoma».
«De hecho, fue un estudio propicio en el que demostró que es posible hacer diversas neuronas de células ganglionares de la retina en cantidad suficiente para el trasplante. Además, la capacidad de las neuronas donantes para integrarse en la retina enferma y sobrevivir durante más de un año trae esperanza y entusiasmo para el desarrollo de la terapia celular. pment», agregó Petr Baranov, investigador principal del Schepens Eye Research Institute, Harvard Medical School.
Según los científicos, esta tecnología está lista para su uso en la práctica clínica dentro de unos 10 años.
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Una fisura en la retina puede ayudar a reparar el nervio óptico Más información: Julia Oswald et al, Transplantation of miPSC/mESC-derived retinal ganglion cells into sanas and glaucomatous retinas , Terapia Molecular – Métodos y Desarrollo Clínico (2021). DOI: 10.1016/j.omtm.2021.03.004 Proporcionado por el Instituto de Física y Tecnología de Moscú Cita: Los investigadores cultivan células madre para curar el glaucoma (2021, 19 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:// medicalxpress.com/news/2021-04-stem-cells-glaucoma.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.