Publicado 22/06/2021 07:06CET

Células pulmonares fabricadas a partir de células madre pluripotentes inducidas mejoran la investigación

Archivo - Células madre pluripotentes humanas diseñadas.
Archivo - Células madre pluripotentes humanas diseñadas. - ALPHAMED PRESS - Archivo

MADRID, 22 Jun. (EUROPA PRESS) -

Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Newcastle (Reino Unido) ha creado con éxito un modelo de las células que se encuentran en los pulmones que puede utilizarse para reproducir la forma en que el COVID-19 infecta las vías respiratorias. Esta investigación, que se publica hoy en la revista 'STEM CELLS', allana el camino para realizar estudios más amplios sobre las infecciones virales de los pulmones utilizando un sistema rentable que puede fabricarse fácilmente a gran escala.

La COVID-19 ha hecho surgir la necesidad urgente de contar con modelos de vías respiratorias que puedan utilizarse para desarrollar terapias eficaces. Aunque el uso de modelos in vitro (fuera del cuerpo) generados a partir de células epiteliales pulmonares primarias que imitan las vías respiratorias humanas ha aumentado su popularidad en los últimos años, su disponibilidad se limita a muestras primarias que pueden diferir significativamente en función de los antecedentes genéticos de los distintos donantes.

Las células madre pluripotentes inducidas (iPSC) ofrecen una posible solución a este inconveniente. Generadas a partir de células madre adultas que se encuentran en la grasa, la piel, la sangre y otros lugares, pueden reprogramarse para convertirse en cualquier otro tipo de célula del cuerpo, incluidas las que componen las vías respiratorias. Además, las iPSC pueden propagarse indefinidamente y, por lo tanto, proporcionan un gran suministro de células con los antecedentes genéticos de un único donante, en lugar de los variados antecedentes de los múltiples donantes que dificultan los modelos de células epiteliales pulmonares primarias.

En el estudio se generaron células epiteliales de las vías respiratorias a partir de iPSCs (utilizando una población mixta de progenitores pulmonares) cultivándolas en una membrana de poliéster para permitir la formación de una monocapa confluente, y exponiéndolas después a una interfaz aire-líquido para inducir la diferenciación en un modelo epitelial pseudoestratificado.

A continuación, los investigadores demostraron que su modelo está compuesto por los tipos de células que se encuentran en el epitelio de las vías respiratorias superiores humanas -incluidas las células ciliadas funcionales- y que las células son capaces de secretar moco y de infectarse fácilmente por el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.

"Las células modelo infectadas también secretaban citocinas a niveles que se correspondían con el comportamiento del epitelio de las vías respiratorias del organismo tras la infección por el SARS-CoV-2", afirma el doctor Lyle Armstrong, profesor de ciencias de las células madre de la Universidad de Newcastle y autor correspondiente del estudio. Las citoquinas son proteínas que indican al sistema inmunitario que debe actuar durante una infección.

"Nuestro protocolo no sólo simplifica la fabricación de modelos celulares de las vías respiratorias superiores humanas --añade--, sino que tiene la clara ventaja de que hemos eliminado la necesidad de contar con muestras primarias que difieren en sus antecedentes genéticos. Nuestro siguiente paso será ampliar este modelo incluyendo componentes de células inmunitarias".

"El desarrollo de este protocolo reproducible y altamente escalable para fabricar modelos de las vías respiratorias superiores es muy importante para el estudio de las infecciones víricas respiratorias como el SARS-CoV-2 y otras --señala el doctor Jan Nolta, editor jefe de 'STEM CELLS'--. Disponer de estos modelos mejorará enormemente el desarrollo de futuras terapias y permitirá que el campo esté mejor preparado para estudiar nuevos virus y variantes virales".