Por Jim Shelton
Antes de que los científicos desarrollen el tejido de bioingeniería del mañana para el tratamiento de enfermedades pulmonares, deben identificar los mejores métodos para cultivar tejido para la tráquea y los pulmones artificiales en los experimentos actuales.
Un nuevo análisis de Yale hace precisamente eso, determinando qué métodos producen células de tejido que se parecen más a las células naturales que reemplazarían.
Actualmente, los científicos de todo el mundo están utilizando una variedad de métodos, o plataformas, para cultivar tejido que se utilizará en una amplia gama de investigaciones neumológicas, para enfermedades como el asma, la gripe, la fibrosis quística, la fibrosis pulmonar idiopática y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. .
Los investigadores de Yale utilizaron tecnología de secuenciación de ARN de una sola célula para observar las cuatro plataformas más comúnmente utilizadas para cultivar tejido de bioingeniería en experimentos: la primera vez que dicha tecnología se aplica a tejido de ingeniería. La ingeniería de tejidos implica el uso de células, andamios y moléculas biológicamente activas para crear tejido funcional.
“ En lugar de centrarnos en una enfermedad específica, tratamos de comprender mejor las herramientas que utiliza todo el campo pulmonar para estudiar enfermedades”, dijo Allison Greaney, estudiante de posgrado en ingeniería biomédica y primera autora del estudio.
El estudio aparece el 24 de marzo en la revista Cell Reports (PDF) .
El equipo de investigación analizó dos plataformas de tejido diseñadas: una para una tráquea diseñada y otra para un pulmón diseñado. El equipo también observó otras dos plataformas no diseñadas: una en la que las células están suspendidas en un hidrogel, como si estuvieran atrapadas en un molde de gelatina, y otra en la que las células se asientan sobre un filtro de plástico y están expuestas al aire en la parte superior, como hierba en un césped.
Los dos últimos métodos se utilizan actualmente con más frecuencia. Greaney dijo que esas plataformas son más fáciles de usar para los investigadores y se pueden ampliar para producir más tejido.
Pero el equipo de Yale descubrió que los métodos de ingeniería producían mejores tejidos.
Una sección del pulmón de rata diseñado del estudio (Crédito de la foto: Allison Greaney)
“ Las células cultivadas en pulmones y tráqueas diseñados se asemejan más a las células nativas de pulmón y tráquea”, dijo Laura Niklason, MD , profesora de anestesiología e ingeniería biomédica de Nicholas Greene y autora principal del estudio.
“ Estas construcciones diseñadas brindan un entorno más realista para las células que el hidrogel o el filtro de plástico de las otras plataformas. Las células diseñadas pudieron reconocer y asimilarse a esos entornos específicos”, dijo Niklason.
Las células en las plataformas no diseñadas estaban captando otros tipos de señales, dijeron los investigadores, lo que resultó en que las células se comportaran de manera anormal.
“ No mucha gente usa construcciones de tráquea o pulmón modificadas en nuestro campo porque es un poco más difícil trabajar con ellos, pero los efectos beneficiosos sobre las células que encontramos en este estudio sugieren que vale la pena el esfuerzo adicional”, dijo Greaney.
Los coautores de Yale del artículo fueron Naftali Kaminski , Taylor Adams, Micha Sam Brickman Raredon , Elise Gubbins, Jonas Schupp, Alexander Engler, Mahboobe Ghaedi y Yifan Yuan.
Las subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud apoyaron la investigación.
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.