ARRIBA: ISTOCK.COM, UNOL<\/p>\n
Los bi\u00f3logos de c\u00e9lulas madre rara vez tienen fines de semana libres. Los siete d\u00edas de la semana, sus laboratorios necesitan a alguien que cambie los medios para mantener vivas las c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas. Para muchos grupos que usan iPSC, las visitas al laboratorio los fines de semana y los costosos medios de cultivo se consideran hechos ineludibles de la investigaci\u00f3n.<\/p>\n
En un esfuerzo por resolver ambos problemas, los investigadores de la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern han desarrollado un nuevo iPSC humano (hiPSC ) medio de cultivo que cualquier laboratorio puede hacer desde cero a bajo costo y tomando los fines de semana libres. Estiman que los ingredientes necesarios cuestan alrededor de $16 por litro o solo el 3 por ciento de lo que cobran las empresas sin sacrificar la capacidad de las c\u00e9lulas para diferenciarse en distintos tipos de c\u00e9lulas. La receta del medio B8 junto con un protocolo para el cultivo hiPSC se public\u00f3 el 9 de enero en Stem Cell Reports<\/em>.<\/p>\n Creo que es incre\u00edble, dice Alysson Muotri, bi\u00f3loga de c\u00e9lulas madre que dirige el Programa de C\u00e9lulas Madre de la Universidad de California, San Diego, que no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. Si el medio funciona tan bien como se describe en el documento, los ahorros de costos potenciales podr\u00edan ser gigantescos, agrega. Bueno, definitivamente pru\u00e9balo. . . y creo que probablemente muchas personas en el campo tambi\u00e9n lo intentar\u00e1n.<\/p>\n La mayor\u00eda de los laboratorios de c\u00e9lulas madre compran medios producidos comercialmente para aumentar las hiPSC hasta que las c\u00e9lulas est\u00e9n lo suficientemente maduras para diferenciarse en distintos tipos de c\u00e9lulas, a menudo gastando alrededor de $ 270 o $ 350 por botella de 0.5 litros. Los laboratorios grandes pueden gastar hasta $300 000 al a\u00f1o del dinero de los contribuyentes solo en medios de c\u00e9lulas madre, comenta Paul Burridge, uno de los desarrolladores del medio B8.<\/p>\n Como cient\u00edfico de c\u00e9lulas madre, es Me frustra cuando los laboratorios que no son de c\u00e9lulas madre dicen que no quieren trabajar con c\u00e9lulas madre porque son demasiado caras.<\/p>\n Paul Burridge, Universidad de Northwestern<\/p><\/blockquote>\n El laboratorio de Burridge es uno de los pocos que ya hab\u00eda estado fabricando sus propias desde cero durante varios a\u00f1os, en base a recetas publicadas como la f\u00f3rmula mediana E8 publicada en 2011. Sin embargo, esa receta se bas\u00f3 en factores de crecimiento costosos y termin\u00f3 siendo casi tan costosa como los medios comerciales, o al menos no lo suficientemente barata para que el ahorro en costos compense su tiempo y esfuerzo, dice Burridge.<\/p>\n Hace algunos a\u00f1os, \u00e9l y sus colegas comenzaron a cambiar los ingredientes de la f\u00f3rmula E8 por otros m\u00e1s baratos, como la prote\u00edna gelatinosa matrices sobre las que crecen las hiPSC. El equipo se dio cuenta de que el ingrediente m\u00e1s caro de la f\u00f3rmula E8 era el factor de crecimiento de fibroblastos 2 (FGF2), que representaba m\u00e1s del 60 por ciento del costo. Entonces, el equipo comenz\u00f3 a crear su propio FGF2 desde cero al introducir una secuencia gen\u00e9tica que codificaba la prote\u00edna en un pl\u00e1smido que luego se insertaba en E. coli <\/em> y se tradujo en prote\u00edna.<\/p>\n Una vez que los investigadores establecieron la producci\u00f3n de FGF2, hab\u00edamos abierto el cap\u00f3, era obvio para nosotros que deb\u00edamos hacer algunos ajustes a las prote\u00ednas, recuerda Burridge.<\/p>\n Uno de los ajustes fue introducir mutaciones que hacen que la prote\u00edna FGF2 sea m\u00e1s tolerante a las temperaturas c\u00e1lidas. Con la excepci\u00f3n de las versiones estables al calor de la prote\u00edna vendidas por algunas empresas, la mayor\u00eda de los FGF2 disponibles en el mercado tienen la limitaci\u00f3n de que no son estables a 37 C y se degradan despu\u00e9s de un d\u00eda m\u00e1s o menos, lo cual es una de las razones por las que los cultivos hiPSC suelen necesitar un cambio diario de medios. , incluidos los fines de semana. Por el contrario, la versi\u00f3n modificada de la prote\u00edna FGF2-G3 por parte de los investigadores se mantuvo estable despu\u00e9s de una semana a 37 C. Terminamos con una prote\u00edna que nos cost\u00f3 muy poco producir pero que tambi\u00e9n tiene una estabilidad mejorada, dice Burridge.<\/p>\n En Adem\u00e1s de crear algunos de sus propios factores de crecimiento, los desarrolladores tambi\u00e9n realizaron una serie de ensayos de crecimiento a corto plazo, cada vez con una concentraci\u00f3n diferente de cada ingrediente, para encontrar las concentraciones m\u00e1s bajas y rentables que a\u00fan mantendr\u00edan un crecimiento robusto de C\u00e9lulas hiPSC.<\/p>\n Luego, el equipo puso a prueba su f\u00f3rmula de medios, primero utilizando protocolos est\u00e1ndar con cambios diarios de medios. Descubrieron que una l\u00ednea celular hiPSC pod\u00eda cultivarse en el medio B8 durante m\u00e1s de 100 pases mientras conservaba un estado indiferenciado. En general, observaron tasas similares de crecimiento y proliferaci\u00f3n celular cuando compararon las c\u00e9lulas cultivadas con B8 con las cultivadas en medio E8.<\/p>\n Luego probaron su f\u00f3rmula con un horario de alimentaci\u00f3n de fin de semana libre, en el que los investigadores solo cambiaron los medios de comunicaci\u00f3n cada 3,5 d\u00edas. Para averiguar si las c\u00e9lulas a\u00fan eran capaces de diferenciarse en distintos tipos de c\u00e9lulas, el equipo utiliz\u00f3 los protocolos existentes para convertir las c\u00e9lulas hiPSC cultivadas en B8 en c\u00e9lulas card\u00edacas, endoteliales o epiteliales. Los resultados indicaron que se pueden cultivar c\u00e9lulas [hiPS] durante un fin de semana y no tiene absolutamente ning\u00fan efecto sobre la diferenciaci\u00f3n o la utilidad de las c\u00e9lulas, dice Burridge.<\/p>\n Jalees Rehman, bi\u00f3logo de c\u00e9lulas madre y cardi\u00f3logo en la Universidad de Illinois en Chicago, dice que los investigadores probablemente querr\u00e1n ver m\u00e1s datos sobre la funcionalidad de las c\u00e9lulas diferenciadas antes de probar los medios. Una vez que tenga veinte o treinta laboratorios que puedan cultivar las c\u00e9lulas en este medio mucho menos costoso y puedan diferenciarlas con \u00e9xito en tipos de c\u00e9lulas como neuronas y cardiomiocitos, y obtengan buenas c\u00e9lulas funcionales al final de las c\u00e9lulas del coraz\u00f3n, entonces creo que podr\u00eda haber un gran impacto en el campo.<\/p>\n Los protocolos de cultivo hiPSC sin fines de semana ser\u00edan una mejora significativa para el equilibrio entre el trabajo y la vida de los investigadores en el campo, agrega Rehman. Aunque hay varios medios disponibles comercialmente que permiten horarios libres de fin de semana, son bastante caros, se\u00f1ala Eric Hill de la Universidad de Aston en el Reino Unido, que est\u00e1 utilizando iPSC para desarrollar un modelo de la enfermedad de Alzheimer.<\/p>\n Sin embargo, Hill se\u00f1ala que el costo estimado de $ 16 de Burridge y sus colegas no tiene en cuenta el trabajo de hacer los medios. Con eso en cuenta, los costos pueden aumentar un poco, dice. Sin embargo, Burridge estima que una vez que los investigadores tienen todos los reactivos juntos, la fabricaci\u00f3n de medios para un a\u00f1o deber\u00eda tomar alrededor de una hora.<\/p>\n Adem\u00e1s, no todos los laboratorios de c\u00e9lulas madre tienen la capacidad de producir sus propias prote\u00ednas, Muotri agrega. Por ejemplo, mi laboratorio no tiene experiencia en la purificaci\u00f3n de estas prote\u00ednas de bacterias, dice. Tendr\u00edamos que compr\u00e1rselo a alguien y luego el costo aumentar\u00e1, aunque probablemente no sea tan alto como los costos de los medios comerciales, agrega. (Burridge y sus colegas sugieren en su art\u00edculo que los investigadores podr\u00edan subcontratar la producci\u00f3n de prote\u00ednas a una instalaci\u00f3n central, como Northwesterns).<\/p>\n Otra preocupaci\u00f3n es la reproducibilidad. La compra de medios de una fuente comercial garantiza la consistencia de lote a lote, mientras que eso puede ser m\u00e1s dif\u00edcil de lograr si un laboratorio produce los medios por s\u00ed mismo, se\u00f1ala Hill. Tal vez si una empresa decide comercializar los medios B8, eso podr\u00eda reducir la variabilidad dentro y entre laboratorios, siempre y cuando la f\u00f3rmula siga siendo menos costosa que otras, sugiere Muotri.<\/p>\n Estamos encantados de ayudar a cualquier persona que tenga alg\u00fan problema. [con el protocolo], dice Burridge. El objetivo del proyecto es mejorar la ubicuidad de las c\u00e9lulas madre en su conjunto, para que m\u00e1s laboratorios puedan usarlas. Como cient\u00edfico de c\u00e9lulas madre, me frustra cuando los laboratorios que no son de c\u00e9lulas madre dicen que no quieren trabajar con c\u00e9lulas madre porque es demasiado caro. Esa no es una buena raz\u00f3n cient\u00edfica para no hacer algo. Espero que hayamos resuelto esa parte del problema.<\/p>\n H. Kuo et al., Cultivo iPSC humano qu\u00edmicamente definido sin costo insignificante y sin fin de semana, <\/strong>Stem Cell Reports<\/em><\/strong>, doi:10.1016\/j .stemcr.2019.12.007, 2020.<\/strong><\/p>\n Correcci\u00f3n (20 de mayo): agregamos al octavo p\u00e1rrafo que hay algunas empresas que venden FGF2 termoestable. <\/em>El Cient\u00edfico lamenta el error.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: ISTOCK.COM, UNOL Los bi\u00f3logos de c\u00e9lulas madre rara vez tienen fines de semana libres. Los siete d\u00edas de la semana, sus laboratorios necesitan a alguien que cambie los medios para mantener vivas las c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas. 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