Sí absolutamente, lo que describes es el campo de la ingeniería de tejidos. El problema crítico con la ingeniería de órganos fuera del cuerpo es la disponibilidad limitada de células humanas, una matriz adecuada con la misma composición y arquitectura del tejido diana y la capacidad de mantener la viabilidad del órgano sin suministro de sangre. El problema de mantener la supervivencia de los órganos modificados es posible con biorreactores y medios químicamente definidos (que contienen cofactores, nutrientes y factores de crecimiento capaces de mantener la viabilidad del tipo o tipos de células diana), y los investigadores han explorado las células madre y diseñado matrices extracelulares (ECM) para abordar los órganos construidos de ingeniería tisular fuera del cuerpo.
Las células madre pluripotentes proporcionan una fuente potencialmente ilimitada de células humanas (debido a su potencial de crecimiento ilimitado) con el cual derivar la mayoría de los tipos de células del cuerpo (ya que estos tipos de células son pluripotentes). Los órganos predominantes de interés para los cirujanos de trasplante son el corazón, el pulmón, el hígado y el riñón, dado el suministro limitado de órganos sanos de los donantes y los largos tiempos de espera.
Las células madre pluripotentes son capaces de diferenciarse en células epiteliales de pulmón, [1] cardiomiocitos, [2] hepatocitos, [3] y células epiteliales renales [4] (que son los tipos de células predominantes en pulmón, corazón, hígado y riñón, respectivamente ), y los investigadores han explorado varias técnicas para mantener la supervivencia de cada tipo de célula en ECM diseñados que imitan la arquitectura del órgano objetivo. Por ejemplo, los investigadores utilizaron un tejido pulmonar descelularizado de rata (esencialmente, la MEC de un pulmón de rata donante) sembrado con células endoteliales vasculares y células epiteliales de pulmón en un biorreactor y demostraron la implantación exitosa en un modelo de roedor. [5] Órganos huecos como el pulmón, la tráquea, la vejiga y la uretra se han diseñado con éxito in vitro y se han trasplantado debido a la disponibilidad de células, medio, ECM y biorreactores [6] que pueden mantener la viabilidad y la función de los órganos huecos. [7] Tejidos tridimensionales como corazón, hígado y riñón presentan un desafío adicional, que es la falta de vascularización y la dificultad de mantener la supervivencia de tejidos diseñados que son más grandes que el límite de difusión de oxígeno y nutrientes dentro de un tejido ( que es aproximadamente 100-200 um, lo que significa que cualquier cosa más alejada de la fuente de oxígeno probablemente muera como resultado de la hipoxia). [8]
Los investigadores han demostrado cierto progreso en la ingeniería tisular de corazón, [9] [10] hígado, [11] y tejido renal [12] in vitro utilizando células madre y matrices descelularizadas o ECM provisionales de ingeniería . Sin embargo, el trasplante de estos tejidos modificados genéticamente in vivo requerirá avances adicionales en la revascularización y la remodelación mediada por células de estos tejidos tridimensionales complejos para promover la supervivencia y la función del órgano de ingeniería trasplantado. No obstante, la ingeniería de tejidos es un campo de investigación increíblemente interesante que vincula los conceptos de biología de células madre, ingeniería química, ingeniería biomédica y medicina básica para hacer avanzar los órganos de ingeniería a la clínica.
Notas a pie de página
¿Por qué hay lisosomas en lágrimas?
¿Por qué están vivas las células que componen el floema?
¿Cuáles son los componentes de los orgánulos celulares en los glóbulos blancos?
[1] Generación de epitelio pulmonar a partir de células madre pluripotentes
[2] Cardiomiocitos Derivados de Células Madre Pluripotentes Inducidos por Humanos
[3] Hepatocitos derivados de células madre pluripotentes: potencial y desafíos en farmacología.
[4] Uso terapéutico de células progenitoras renales humanas para la regeneración renal
[5] Pulmones de ingeniería tisular para implantación in vivo.
[6] Tecnología de biorreactor de fibra hueca para aplicaciones de ingeniería de tejidos
[7] Atala examina los éxitos de la medicina regenerativa
[8] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/…
[9] Ingeniería de tejidos: cómo construir un corazón
[10] Ingeniería de tejidos cardíacos
[11] http://download.springer.com/sta…
[12] http://belmonte.salk.edu/pubs/20…
