Científicos del Departamento de Energía de LBNL han logrado controlar cómo se conectan las células unas a otras in vitro, así como su ensamblaje en microtejidos multicelulares 3D. Estos investigadores han demostrado su método mediante la construcción de un sistema de señalización artificial hecho a medida, análogo a los sistemas celulares naturales que se comunican mediante factores de crecimiento. Traducción en comentarios.
Los tejidos artificiales se utilizan en medicina con un amplio rango de aplicaciones: injertos de piel, médula ósea, o sustitutos sanguíneos, así como en investigación biológica y médica básica. Los ingenieros tisulares tratan de mejorar o reparar los tejidos naturales mediante la manipulación de células vivas a partir de uno o más donantes, a veces combinándolas con materiales sintéticos. Desafortunadamente, en los intentos hasta ahora las células se ensamblaban aleatoriamente, perdiendo la organización tridimensional imprescindible para muchas de sus funciones como tejidos.
"Nuestro método permite el ensamblaje de estructuras multicelulares desde la base", dice Carolyn Bertozzi, principal investigadora. "En otras palabras, podemos controlar los vecinos de cada célula individual en una población mixta. Mediante este método, podría ser posible ensamblar tejidos con propiedades más complejas".
Un ejemplo de un estado que depende de conexiones y comunicación celular sofisticadas es el nicho de las células madre, "que puede mantener a las células madre en un estado indiferenciado o guiarlas a una ruta específica de diferenciación".
Controlando conexiones celulares:
Los investigadores permitieron a las células reaccionar con otras de forma controlada recubriendo la superficie celular con ADN. Primero indujeron a las células a expresar azúcares artificiales con determinados grupos químicos, a los que se unieron químicamente cadenas de ADN sintéticas introducidas en el medio, que reconocían a estos grupos en la superficie.
Unas células fueron recubiertas con un grupo de cadenas simples de ADN de 20 pares de bases y la superficie de otras células fue recubierta con las cadenas complementarias de éstas. Cuando una célula de un grupo encuentra a su homólogo, las cadenas simples se reconocen mutuamente y forman una doble cadena, lo que permite que se junten ambas células mediante esa unión.
Estos científicos descubrieron tres variables que determinan la forma en la que las células de diferentes grupos reaccionan unos con otros.
- La proporción entre los distintos grupos: si hay un mayor número de células de un grupo que de otro, numerosas células del grupo abundante se agrupan en torno a cada célula del grupo más pequeño.
- La complejidad de la secuencia de ADN: cuanto más compleja es, más se tarda en obligar a las células a unirse.
- La densidad del ADN en la superficie de la célula: controlando cuántos azúcares artificiales se expresan, es posible determinar la densidad del ADN que habrá en la superficie. Cuanto mayor sea, más rápidamente se unirán unas células a otras.
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Los tejidos artificiales se utilizan en medicina con un amplio rango de aplicaciones: injertos de piel, médula ósea, o sustitutos sanguíneos, así como en investigación biológica y médica básica. Los ingenieros tisulares tratan de mejorar o reparar los tejidos naturales mediante la manipulación de células vivas a partir de uno o más donantes, a veces combinándolas con materiales sintéticos. Desafortunadamente, en los intentos hasta ahora las células se ensamblaban aleatoriamente, perdiendo la organización tridimensional imprescindible para muchas de sus funciones como tejidos.
"Nuestro método permite el ensamblaje de estructuras multicelulares desde la base", dice Carolyn Bertozzi, principal investigadora. "En otras palabras, podemos controlar los vecinos de cada célula individual en una población mixta. Mediante este método, podría ser posible ensamblar tejidos con propiedades más complejas".
Un ejemplo de un estado que depende de conexiones y comunicación celular sofisticadas es el nicho de las células madre, "que puede mantener a las células madre en un estado indiferenciado o guiarlas a una ruta específica de diferenciación".
Controlando conexiones celulares:
Los investigadores permitieron a las células reaccionar con otras de forma controlada recubriendo la superficie celular con ADN. Primero indujeron a las células a expresar azúcares artificiales con determinados grupos químicos, a los que se unieron químicamente cadenas de ADN sintéticas introducidas en el medio, que reconocían a estos grupos en la superficie.
Unas células fueron recubiertas con un grupo de cadenas simples de ADN de 20 pares de bases y la superficie de otras células fue recubierta con las cadenas complementarias de éstas. Cuando una célula de un grupo encuentra a su homólogo, las cadenas simples se reconocen mutuamente y forman una doble cadena, lo que permite que se junten ambas células mediante esa unión.
Estos científicos descubrieron tres variables que determinan la forma en la que las células de diferentes grupos reaccionan unos con otros.
- La proporción entre los distintos grupos: si hay un mayor número de células de un grupo que de otro, numerosas células del grupo abundante se agrupan en torno a cada célula del grupo más pequeño.
- La complejidad de la secuencia de ADN: cuanto más compleja es, más se tarda en obligar a las células a unirse.
- La densidad del ADN en la superficie de la célula: controlando cuántos azúcares artificiales se expresan, es posible determinar la densidad del ADN que habrá en la superficie. Cuanto mayor sea, más rápidamente se unirán unas células a otras.
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today.brown.eduCreo que es una de las mejores noticias que he leido ultimamente, por lo menos la más esperanzadora.