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IMAGEN: Expresión de marcadores CEC en hojas iCEC producidas usando el nuevo método M + 2sup / 3ad
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Crédito: (reproducido de Shibata et al., Stem Cell Reports, 2020)

Osaka, Japón – Las enfermedades corneales a menudo requieren un trasplante con tejido corneal de un donante. Ahora, los investigadores de la Universidad de Osaka desarrollaron un método novedoso que podría usarse para generar tejido corneal en un laboratorio con mayor facilidad. En un nuevo estudio publicado en Informes de células madre, muestran cómo el cultivo de células oculares derivadas de células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC) en proteínas específicas ayudó a purificar las células epiteliales corneales (iCEC), que luego utilizaron para fabricar láminas iCEC que podrían usarse para la terapia corneal.

Las hiPSC tienen el potencial de producir cualquier célula del cuerpo en cualquier número. Sin embargo, el desarrollo de tejidos usando hiPSC todavía imita el desarrollo embrionario, lo que significa que cuando se dirige a hiPSCs a convertirse en tejidos que consisten en diferentes tipos de células, el resultado es una mezcla de estas células. Desafortunadamente, esto significa que partes específicas de los órganos, como la córnea del ojo, son intrínsecamente difíciles de producir a partir de las hiPSC porque el ojo consiste en células corneales, neuronales, retinianas y varias otras. Hasta el día de hoy, a pesar del progreso en la medicina regenerativa utilizando hiPSC, se han carecido de métodos robustos que permitan la producción y purificación de córneas a partir de hiPSC.

“La córnea es una parte extremadamente importante del ojo que nos ayuda a ver con claridad. Desafortunadamente, el daño a la córnea, como una lesión o inflamación, es muy difícil de tratar”, dice el autor correspondiente del estudio Ryuhei Hayashi. “El objetivo de nuestro estudio fue desarrollar un método novedoso para generar láminas corneales con fines terapéuticos sin equipos costosos como una máquina clasificadora de células”.

Para lograr su objetivo, los investigadores generaron células oculares a partir de hiPSC y las cultivaron en cinco tipos diferentes de la proteína laminina, que se producen naturalmente en el cuerpo humano, incluido el ojo. Descubrieron que los iCEC tenían una fuerte propensión a adherirse a tres de los cinco, mientras que los no CEC preferían unirse a un tipo específico de laminina, llamada LN211. Luego, los investigadores encontraron que la diferencia entre las diversas células oculares se origina en las diferencias en la producción de integrinas, una familia de proteínas en la superficie de las células que las une a proteínas fuera de las células, como las lamininas. Una de las proteínas de laminina, llamada LN332, incluso promovió la proliferación además de la unión específica de los iCEC, permitiendo que los iCEC superen a los no CEC y, por lo tanto, aumenten su pureza.

“Si bien LN332 parecía ser el sustrato óptimo para el crecimiento de iCEC, no fue suficiente para lograr la alta pureza que se requiere para la producción de láminas celulares para la terapia corneal”, dice el autor principal del estudio Shun Shibata.

Por lo tanto, los investigadores recurrieron a la clasificación de células activadas magnéticamente (MACS), que permite la separación de las poblaciones celulares mediante un campo magnético después de recubrir proteínas de superficie específicas de las células con anticuerpos que transportan nanopartículas magnéticas. Al eliminar primero las células que producen la proteína CD200 y luego seleccionar las células que producen el marcador de superficie celular SSEA-4 entre la población de CD200-, los investigadores pudieron separar la mayoría de los iCEC de los no CEC. Para lograr una alta pureza en los iCEC, los investigadores cultivaron estas células en sustratos LN221 y luego en LN332, para eliminar aún más los no CEC y permitir la adhesión y el crecimiento de los iCEC únicamente, respectivamente. El resultado fue una hoja de células corneales altamente purificada.

“Estos hallazgos muestran cómo nuestro método novedoso, combinado con la tecnología MACS, puede usarse para producir tejidos corneales a partir de células madre humanas”, dice Hayashi. “Nuestra visión es facilitar la medicina regenerativa en el entorno clínico”.

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El artículo, “La adhesividad específica del tipo de célula y la propensión a la proliferación en las isoformas de laminina permiten la purificación del epitelio corneal derivado de iPSC”, se publicó en Informes de células madre en DOI: https: // /doiorg /10)1016 /j.stemcr.2020.02.008

Sobre la universidad de Osaka

La Universidad de Osaka fue fundada en 1931 como una de las siete universidades imperiales de Japón y ahora se ha expandido a una de las principales universidades integrales de Japón. La Universidad ahora se ha embarcado en una revolución de investigación abierta desde una posición como la universidad más innovadora de Japón y entre las instituciones más innovadoras del mundo según Reuters 2015 Top 100 Innovative Universities y Nature Index Innovation 2017. La capacidad de la universidad para innovar desde la etapa de La investigación fundamental a través de la creación de tecnología útil con impacto económico proviene de su amplio espectro disciplinario.

Sitio web: https: // /resou.osaka-u.C.A.jp /es /parte superior

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