PRIMER MÚSCULO HUMANO CREADO A PARTIR DE CÉLULAS MADRE

Los ingenieros biomédicos cultivan el primer músculo esquelético humano en funcionamiento a partir de células madre pluripotentes inducidas. Estas células son capaces de producir cualquier forma de célula o tejido muscular. El avance fue publicado el 9 de enero en Nature Communications, se basa en el trabajo de los investigadores de Duke en 2015, en el que cultivaron tejido muscular humano funcional a partir de células extraídas de biopsias musculares.

El proceso podría abrir las puertas a aplicaciones avanzadas como terapias celulares regenerativas, nuevos fármacos y la capacidad de desarrollar grandes cantidades de músculo, así como ampliar nuestra propia comprensión de la biología humana.

"Comenzar con  células madres pluripotentes que no son células musculares, pero pueden convertirse en todas las células existentes en nuestro cuerpo, nos permite crecer un número ilimitado de células progenitoras miogénicas", dijo Nenad Bursac, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke, en una conferencia de prensa. "Estas células progenitoras se asemejan a células madre musculares adultas denominadas "células satélite" que teóricamente pueden desarrollar un músculo entero a partir de una sola célula.

En su trabajo anterior, Bursac y su equipo comenzaron con pequeñas muestras de células humanas obtenidas de biopsias musculares, denominadas "mioblastos", que ya habían progresado más allá de la etapa de células madre, pero aún no se habían convertido en fibras musculares maduras. Crecieron estos mioblastos por muchos pliegues y luego los colocaron en un andamio tridimensional de apoyo lleno de un gel nutritivo que les permitió formar fibras musculares humanas alineadas y en funcionamiento.

En su nuevo trabajo, los investigadores comenzaron con células madres pluripotentes inducidas por humanos. Estas células tomadas de tejidos adultos no musculares, y reprogramadas para volver a un estado primordial. Las células madre pluripotentes se cultivan mientras se inundan con una molécula llamada Pax7, que les da la orden a las células para comenzar a convertirse en músculos.

Conforme las células iban proliferando, se volvían muy similares a las células madre musculares adultas, pero no tan robustas como tales. Mientras que los estudios previos habían logrado esta hazaña, nadie había sido capaz de hacer crecer estas células intermedias en el funcionamiento del músculo esquelético. Hasta que consiguieron la conformación total de estas, fueron añadiéndole los nutrientes necesarios para su correcta maduración.

En la imagen observamos una sección transversal teñida de las nuevas fibras musculares. los tintes rojos son células musculares, mientras que las áreas verdes, receptores para la entrada neuronal y los parches azules, los núcleos celulares.

“Ha tomado años de prueba y error, hacer conjeturas y dar pequeños pasos para finalmente producir músculo humano funcional a partir de células madre pluripotentes”, dijo Lingjun Rao, investigador post doctoral en el laboratorio de Bursac y primer autor del estudio, en el comunicado de prensa. “Lo que marcó la diferencia son nuestras condiciones únicas de cultivo celular y la matriz 3-D, que permitió a las células crecer y desarrollarse mucho más rápido y por más tiempo que los enfoques de cultivo en 2-D que se usan de forma más típica”.

Esta técnica posibilitará el estudio de enfermedades raras, tales como terapias genéticas para manipular  o incluso reemplazar músculos dañados, así como para curar problemas más localizados.

Los investigadores continúan perfeccionando su técnica para desarrollar músculos más robustos y para comenzar a trabajar para el desarrollo de nuevos modelos de enfermedades musculares raras.

Fuentes: Duke, El Ciudadano