Médula ósea artificial genera células inmunes funcionales

Un artículo reciente describió el desarrollo de un método para producir medula ósea artificial capaz de generar células sanguíneas humanas viables y funcionales en una novedosa cámara andamio, de cultivo tisular en tres dimensiones.

La médula artificial podría permitir el análisis in vitro de nuevas drogas para determinar su efecto sobre la función de la medula ósea. Esto facilitaría el descubrimiento de drogas y revelaría los efectos colaterales antes de los ensayos humanos de las drogas.

Investigadores de la Universidad de Michigan (Ann Arbor, EUA) construyeron andamios tridimensionales con geometría invertida de cristales coloidales que simulaban la topología estructural de la matriz real de la medula ósea. Los andamios fueron hechos de un polímero transparente que permitía el paso fácil de nutrientes. Los andamios fueron moldeados de un polímero que inicialmente contenía esferas pequeñas ordenadas como bolas de billar. Las esferas fueron disueltas para dejar una geometría bien definida de poros en el material del andamio. Los andamios fueron recubiertos con una capa de nanocompuesto transparente para facilitar la adhesión de las células madre hematopoyéticas (HSCs). Los resultados publicados en la edición del 29 de noviembre de 2008 de la revista Biomaterials, revelaron que los andamios sembrados con HSC fueron capaces de soportar la expansión de HSCs CD34+ con diferenciación de linfocitos B. Las células B produjeron anticuerpos cuando fueron enfrentadas al virus de la influenza. La funcionalidad de los construidos de medula ósea artificial fue confirmada por la implantación de los andamios que contenían células humanas CD34+ en las espaldas de ratones con inmunodeficiencia combinada severa (SCID) y la generación de células inmunes humanas.

"Esta es la primera medula ósea artificial exitosa”, dijo el autor principal, el Nicholas Kotov, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Michigan. "Ciertas células madre esenciales para la inmunidad y la producción de sangre pueden crecer, dividirse y diferenciarse eficientemente en estos andamios debido a la gran similitud de los poros en el andamio y los poros en la medula ósea real. Puede replicar las células madre sanguíneas y producir células B. Estas últimas son las células inmunes claves que producen anticuerpos importantes para combatir muchas enfermedades”.

La perfección geométrica del polímero moldeado por esferas es muy esencial para la reproducibilidad de las pruebas de drogas y la evaluación de candidatos a drogas potenciales”, dijo el Dr. Kotov. "El andamio para este trabajo tuvo que ser diseñado de la nada simulando cercanamente a la medula ósea real porque no hay productos comerciales adecuados”.

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University of Michigan