Organoides creados mediante bioingenier\u00eda con una arquitectura tisular similar a la in vivo. Fila superior: im\u00e1genes de microscop\u00eda electr\u00f3nica de barrido de una plantilla de pol\u00edmero utilizada para fabricar sustratos de hidrogel con una arquitectura realista de cripta-vellosidades (vistas superior y lateral, respectivamente). Fila inferior: Reconstrucci\u00f3n 3D de im\u00e1genes de inmunofluorescencia que muestran un tejido intestinal con criptas realistas y anatom\u00eda de picos y valles de vellosidades del \u00f3rgano real. Cr\u00e9dito: Mike Nikolaev (EPFL) <\/p>\n
El pr\u00f3ximo cap\u00edtulo en la evoluci\u00f3n de la bioingenier\u00eda estar\u00e1 escrito por la capacidad de desarrollar \u00f3rganos funcionales en miniatura en el laboratorio. Las aplicaciones van muy lejos, con pruebas seguras de medicamentos, modelado de enfermedades, uso reducido de animales y nuevos conocimientos sobre la biolog\u00eda humana encabezando la lista. Y aunque todav\u00eda nos queda un largo camino por recorrer, la evoluci\u00f3n de los modelos de \u00f3rganos cultivados en laboratorio ya ha visto avances notables. <\/p>\n
Uno de ellos son los organoides: \u00f3rganos en miniatura que crecen a partir de c\u00e9lulas madre dentro de hidrogeles especializados. Con m\u00e1s de una d\u00e9cada de antig\u00fcedad, el campo de los organoides ha avanzado a un ritmo impresionante, pero a\u00fan enfrenta varios desaf\u00edos importantes, uno de los cuales es que actualmente es imposible controlar la forma en que las c\u00e9lulas madre se convierten en un organoide.<\/p>\n
Dolores de crecimiento<\/p>\n
Pero simplemente agregar c\u00e9lulas madre en un hidrogel y dejarlas a su suerte, da como resultado una formaci\u00f3n bastante aleatoria (\u00abestoc\u00e1stica\u00bb es el t\u00e9rmino t\u00e9cnico) de colonias celulares. Es decir, aunque las unidades estructurales importantes, por ejemplo, las criptas intestinales, est\u00e1n presentes en los organoides convencionales, los investigadores no tienen control sobre cu\u00e1ndo, d\u00f3nde y cu\u00e1ntos de ellos se forman. Ser capaz de controlar estos aspectos es un requisito previo para crear modelos in vitro que se vean y funcionen como \u00f3rganos reales.<\/p>\n
Entonces, \u00bfpodemos controlar el crecimiento y la estructura de los organoides? Esta pregunta subyace en la investigaci\u00f3n de Matthias Ltolf y su equipo en la Escuela de Ciencias de la Vida de la EPFL. Su trabajo ha demostrado que los factores externos, como la rigidez del entorno, pueden tener efectos profundos en la biolog\u00eda de los organoides.<\/p>\n
Una historia de rigidez<\/p>\n
Por ejemplo, en 2016, el laboratorio Ltolf public\u00f3 un art\u00edculo innovador que muestra que la rigidez del hidrogel puede influir en el desarrollo y crecimiento de los organoides en varias etapas del proceso. En 2020, su equipo public\u00f3 el desarrollo exitoso de organoides mini-intestinales cultivados en microchips, lo que abri\u00f3 nuevas perspectivas para el modelado de enfermedades humanas complejas.<\/p>\n
\u00abAplicar el control sobre la formaci\u00f3n de organoides y las estructuras resultantes permitir\u00eda no solo para comprender los mecanismos morfogen\u00e9ticos subyacentes, sino tambi\u00e9n para construir modelos de \u00f3rganos en miniatura que se parezcan m\u00e1s a sus contrapartes del mundo real\u00bb, dice Ltolf. \u00abDado que las arquitecturas funcionales finales de los \u00f3rganos reales surgen de la interacci\u00f3n entre la autoorganizaci\u00f3n celular y el control microambiental extr\u00ednseco, debemos considerar ambos\u00bb.<\/p>\n
La geometr\u00eda del tejido controla el patr\u00f3n organoide intestinal. Las im\u00e1genes de inmunofluorescencia que muestran micropatrones se pueden utilizar para generar organoides intestinales con formas y patrones predecibles y reproducibles de c\u00e9lulas madre y c\u00e9lulas diferenciadas. Cr\u00e9dito: Mike Nikolaev (EPFL) <\/p>\n
La funci\u00f3n sigue a la forma<\/p>\n
Siguiendo esa l\u00ednea de investigaci\u00f3n, Nikolce Gjorevski y Mike Nikolaev, dos ex miembros del equipo de Ltolf, han trabajado para encontrar formas de controlar el desarrollo estoc\u00e1stico. de organoides. Este trabajo ahora culmina en un nuevo estudio que presenta m\u00e9todos para controlar el desarrollo de organoides cada vez m\u00e1s similares a in vivo. El estudio se publica en Science.<\/p>\n
El m\u00e9todo descrito por el equipo se basa en dos principios. En primer lugar, los investigadores descubrieron que a partir de una forma de organoides inicial reproducible se obtiene un desarrollo reproducible, lo que resolvi\u00f3 el problema de la variabilidad de los organoides.<\/p>\n
En segundo lugar, descubrieron que construir organoides con la forma del \u00f3rgano real en realidad les ayuda adoptar una composici\u00f3n y funci\u00f3n celular similar a un \u00f3rgano. Por ejemplo, si cultivas c\u00e9lulas madre en forma de cripta intestinal, se organizar\u00e1n y funcionar\u00e1n como una cripta. El paradigma de \u00abla forma sigue a la funci\u00f3n\u00bb es un elemento b\u00e1sico de la biolog\u00eda, pero el estudio encontr\u00f3 que lo contrario tambi\u00e9n es cierto.<\/p>\n
Independientemente, Gjorevski y Nikolaev tambi\u00e9n tuvieron que idear estrategias para el paradigma real. Usando una tecnolog\u00eda llamada \u00abmicropatrones\u00bb, moldearon internamente los hidrogeles que eventualmente albergar\u00edan organoides. El llenado de cavidades de hidrogel dise\u00f1adas con precisi\u00f3n con c\u00e9lulas madre finalmente dio lugar a organoides que se adaptaron a la forma de las cavidades preformadas. El procedimiento no es diferente al de la escultura de metal cl\u00e1sica, en la que el metal fundido se vierte en un molde y se deja solidificar contra una forma predefinida.<\/p>\n
Crecimiento organoide exitoso<\/p>\n
Los resultados hablar por s\u00ed mismos. Al modificar la forma del hidrogel para que coincidiera con la anatom\u00eda del intestino real, los investigadores pudieron guiar a las c\u00e9lulas madre para que crecieran en los tejidos epiteliales con una anatom\u00eda realista de criptas y vellosidades con \u00abpicos y valles\u00bb del \u00f3rgano real. Esto es particularmente importante, ya que gran parte de la funcionalidad del intestino depende de las diferentes poblaciones de c\u00e9lulas que residen en estas estructuras.<\/p>\n
Por ejemplo, las criptas son el lugar donde se ubican las c\u00e9lulas de Paneth del intestino. Estas son c\u00e9lulas secretoras que son importantes para el mantenimiento de las c\u00e9lulas madre y en la defensa inmune del epitelio intestinal. El enfoque que us\u00f3 el equipo de Ltolf garantiza que las c\u00e9lulas de Paneth aparezcan solo en las cavidades de las criptas, mientras que tambi\u00e9n producen las diversas c\u00e9lulas del tejido intestinal en todas las ubicaciones anat\u00f3micas correctas.<\/p>\n
\u00abNuestro m\u00e9todo demostr\u00f3 ser eficiente para guiar a las c\u00e9lulas madre basada en la organog\u00e9nesis\u00bb, dice Ltolf, quien ahora dirige el Instituto de Bioingenier\u00eda Traslacional (ITB) en Roche. \u00abNuestros cultivos de organoides se pueden usar para responder preguntas que los modelos existentes, incluidos los animales, no pueden, y tambi\u00e9n pueden ayudar a traducir la tecnolog\u00eda de organoides en aplicaciones del mundo real\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Los organoides de pr\u00f3xima generaci\u00f3n crecen y funcionan como tejidos reales M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> N. Gjorevski et al, Tissue geometric drives deterministic organoid patterning, Science (2022). DOI: 10.1126\/science.aaw9021 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science <\/p>\n Proporcionado por Ecole Polytechnique Federale de Lausanne Cita<\/strong>: La forma gu\u00eda el crecimiento de los organoides (2022, 7 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-01-growth-organoids.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Organoides creados mediante bioingenier\u00eda con una arquitectura tisular similar a la in vivo. Fila superior: im\u00e1genes de microscop\u00eda electr\u00f3nica de barrido de una plantilla de pol\u00edmero utilizada para fabricar sustratos de hidrogel con una arquitectura realista de cripta-vellosidades (vistas superior y lateral, respectivamente). Fila inferior: Reconstrucci\u00f3n 3D de im\u00e1genes de inmunofluorescencia que muestran un tejido … Continuar leyendo \u00abLa forma gu\u00eda el crecimiento de los organoides\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-7232","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7232","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7232"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7232\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7232"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7232"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7232"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}