Un método para generar organoides epiteliales de las vías respiratorias humanas

Células pulmonares humanas cultivadas en el laboratorio. El tejido cultivado en laboratorio también desarrolla cilios (magenta) y diferentes tipos de células (p. ej., células club secretoras, teñidas de amarillo). Crédito: C. Boecking, UCSF y P. Walentek, Medical Center

Los estudios de laboratorio del tejido pulmonar generalmente requieren la extracción de grandes cantidades de tejido humano o animal. Ahora, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo han logrado, en colaboración con investigadores estadounidenses, generar pequeñas cantidades de tejido pulmonar, los llamados organoides, a partir de unas pocas células corporales en el laboratorio. El tejido forma una estructura tridimensional a medida que se desarrolla, completa con los diminutos pelos en la superficie típicos del tejido pulmonar. Estos organoides pueden desempeñar un papel importante en futuras investigaciones sobre enfermedades pulmonares, desarrollo de fármacos o medicina personalizada. Los investigadores publicaron su método en la versión en línea del American Journal of Physiology.

«El método que desarrollamos para cultivar tejido pulmonar es simple y económico y es muy bueno para reproducir aspectos biológicos importantes», dice el investigador principal de Friburgo, el Dr. Peter Walentek, líder del grupo de investigación Emmy Noether en la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo. y científico del Centro Médico de la Universidad de Freiburg. Además, es miembro del Cluster of Excellence Center for Integrative Biological Signaling Studies de la Universidad de Freiburg. El estudio fue dirigido por científicos de la Universidad de California en San Francisco en estrecha colaboración con los investigadores de Friburgo. Combinaron células pulmonares con dos mensajeros después de dos semanas de cultivo en el laboratorio, después de lo cual las células madre se vieron influidas positivamente y se formaron los organoides. Hasta ahora, este proceso implicó muchos pasos. Por ejemplo, las células que se habían extraído primero tenían que llevarse a un estado similar al embrión por medio de métodos complicados. Además, hasta ahora, el exterior del tejido en dichos organoides siempre estaba dirigido hacia adentro y era mucho menos parecido al modelo natural.

Los organoides permiten la planificación individual de terapias

Células de pacientes con la enfermedad pulmonar fibrosis quística condujo al desarrollo de organoides característicamente alterados en el laboratorio. «En el futuro, este método sin complicaciones podría incluso permitirnos cultivar el tejido de pacientes pulmonares individuales en el laboratorio, con el fin de probar con anticipación si una terapia es efectiva o no», dice Walentek.

Además, los científicos pueden usar el organoide para estudiar cómo se desarrolla el tejido pulmonar saludable y cómo afectan los cambios genéticos, por ejemplo, a la formación de diminutas estructuras parecidas a cabellos conocidas como cilios. “La malformación de estos cilios conduce no solo a enfermedades pulmonares sino también, entre otras cosas, a enfermedades renales genéticas, que estamos investigando en el Centro de Investigación Colaborativa NephGen (SFB1453)”, dice Walentek.

Método ofrece una alternativa a los modelos animales

Hasta ahora, el desarrollo saludable del tejido pulmonar y las enfermedades pulmonares genéticas se estudiaban a menudo en modelos animales. El método recientemente establecido debería poder reemplazar algunos de estos estudios: «El cultivo de tejido en su forma tridimensional natural en el laboratorio es una forma importante de reducir el uso de animales en la investigación. Esta es otra razón por la cual esta investigación es tan importante». ”, dice el Prof. Dr. Lutz Hein, decano de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo.

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Nuevo estudio avanza hacia la generación de tejido pulmonar Más información: Carolin A. Boecking et al, Un método simple para generar organoides epiteliales de las vías respiratorias humanas con membranas apicales orientadas externamente, American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology (2022). DOI: 10.1152/ajplung.00536.2020 Información de la revista: American Journal of Physiology

Proporcionado por la Universidad de Freiburg Cita: Un método para generar organoides epiteliales de las vías respiratorias humanas (2022, 21 de marzo) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-method-human-airway-epithelial-organoids.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.