Por primera vez, un equipo liderado por Iman Noshadi ha desarrollado un andamiaje poroso que permite cultivar tejido funcional similar al cerebral sin utilizar recubrimientos biológicos de origen animal. El avance responde a un problema central de la ingeniería de tejido neural: las plataformas que dependen de recubrimientos animales son mal definidas y dificultan la reproducibilidad en estudios y pruebas de fármacos.
El material base es polietilenglicol (PEG), un polímero químicamente neutro que no admite adhesión celular sin proteínas. Los investigadores reconfiguraron el PEG en una matriz texturada con poros interconectados para que las células donantes del cerebro lo reconozcan, lo colonicen y formen redes neuronales funcionales. Estas redes, una vez maduras, podrían mostrar actividad neural propia del donante, lo que permitiría evaluar fármacos dirigidos a condiciones neurológicas concretas.
La fabricación del andamiaje implicó hacer fluir agua, etanol y PEG a través de capilares de vidrio anidados; al encontrarse con una corriente externa de agua, los componentes se separaron y un destello de luz estabilizó la separación, fijando la estructura porosa. Los poros facilitan la circulación de oxígeno y nutrientes y el andamiaje estable posibilita estudios a más largo plazo. Como dicen los autores, esto permite que las células crezcan, se organicen y se comuniquen en cúmulos similares a los del cerebro, y proporciona un control más fino sobre el comportamiento celular.
El modelo podría usarse para estudiar lesiones cerebrales traumáticas, accidentes cerebrovasculares o enfermedades como el Alzheimer, y puede reducir la necesidad de usar cerebros de animales en investigaciones relevantes para humanos, en línea con los esfuerzos de la US FDA para eliminar progresivamente los requisitos de pruebas en animales. La investigación comenzó en 2020; la labor recibió fondos iniciales de UC Riverside y apoyo del California Institute for Regenerative Medicine. El andamiaje tiene actualmente un ancho de two millimeters. El equipo trabaja para ampliar el modelo, ha presentado un artículo relacionado sobre tejido hepático y pretende desarrollar cultivos interconectados a nivel de órganos para estudiar sus interacciones.
Palabras difíciles
- andamiaje — estructura que sostiene y organiza crecimiento celular
- poroso — con pequeños espacios que permiten el paso de fluidosporosa
- recubrimiento — capa que cubre una superficierecubrimientos
- reproducibilidad — capacidad de obtener los mismos resultados otra vez
- polietilenglicol — polímero químicamente neutro usado como material base
- reconfigurar — cambiar la estructura para una nueva funciónreconfiguraron
- colonizar — establecerse o crecer en un lugar determinadocolonicen
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Preguntas de discusión
- ¿Qué ventajas prácticas crees que tendría eliminar recubrimientos de origen animal en estudios de tejido humano?
- Si el andamiaje muestra actividad neural propia del donante, ¿cómo podría eso cambiar la evaluación de fármacos neurológicos?
- El equipo quiere ampliar el modelo desde two millimeters; ¿qué retos técnicos o científicos imaginas que encontrarían al escalarlo?
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