Investigadores regeneran corazones humanos a partir de células de la piel

Un equipo de expertos médicos ha utilizado células adultas de la piel para regenerar tejido de un corazón humano funcional, un importante avance en la bioingeniería de órganos.

Un corazón humano parcialmente regenerado en un biorreactor.

Foto de Bernhard Jank, MD, Ott Lab, Center for Regenerative Medicine, Massachusetts General Hospital

El día que los pacientes de trasplante de corazón ya no tengan que esperar por un donante compatible está ahora un poco más cerca.

Investigadores del Hospital General de Massachusetts han producido con éxito tejido cardiaco funcional a partir de células madre creadas a partir de células de la piel. Su trabajo ha sido publicado en la revista Circulation Research.

La técnica del equipo potencialmente permite que el tejido del corazón se reconstruya con el propio material celular del paciente, lo cual reduce la necesidad de una coincidencia exacta de los donantes, y también reduce enormemente la probabilidad de inmunorrechazo.

No es posible crear simplemente un corazón entero a partir de células. Los órganos requieren de una especie de andamio para dar a las células una forma. En el curso normal de las cosas, este andamio, conocido como matriz extracelular, se crea a partir de proteínas secretadas por las células.

"La generación de tejido cardiaco funcional implica el cumplimiento de varios desafíos", dijo el autor del estudio, Jacques Guyette, en un comunicado.

"Estos incluyen proporcionar un andamiaje estructural que sea capaz de soportar la función cardíaca, un suministro de células cardiacas especializadas y un ambiente propicio en el que las células puedan repoblar el andamiaje para formar tejido maduro capaz de manejar las funciones cardíacas complejas".

En lugar de cultivar estas matrices extracelulares, algo que llevaría tiempo, el equipo utilizó 73 corazones de donantes del Banco de Órganos de Nueva Inglaterra. Estos corazones se habían determinado inadecuados para trasplante.

Para preparar los corazones, el equipo los despojó de la matriz extracelular con una solución de detergente. Esto elimina todas las células vivas y deja tras de sí un andamio neutral para el nuevo material celular.

Para sembrar las matrices con células, el equipo utilizó un nuevo método que utiliza ARN mensajero para revertir las células de la piel a células madre, una técnica más eficiente que la manipulación genética anterior. A continuación, se indujeron estas células madre a crecer en la forma de células del músculo cardíaco.

Estas células de los músculos se introdujeron en la matriz extracelular. En cuestión de días, crecieron en el tejido muscular de contracción. Por último, el corazón creciente se colocó en un biorreactor con una solución de nutrientes y factores de estrés que reprodujeron las condiciones bajo las cuales opera un corazón vivo. Después de 14 días, el equipo encontró regiones densas de tejido muscular cardiaco inmaduro que se contrajeron normalmente bajo la estimulación eléctrica.

"La regeneración de un corazón entero es sin duda un objetivo a largo plazo que está todavía a varios años de distancia, por lo que en este momento estamos trabajando en la ingeniería de un parche de miocardio funcional que podría reemplazar el tejido cardiaco dañado por un ataque al corazón o insuficiencia cardiaca", dijo Guyette.