MADRID, 16 Oct. (EUROPA PRESS) -
Las células madre sanguíneas humanas, también conocidas como células madre hematopoyéticas, son células inmaduras que pueden convertirse en cualquier tipo de célula sanguínea, incluidos los glóbulos rojos que transportan oxígeno y varios tipos de glóbulos blancos cruciales para el sistema inmunológico.
Investigadores están logrando recrear en el laboratorio etapas muy tempranas del desarrollo humano, lo que podría abrir nuevas puertas para entender cómo se forman nuestros órganos y sistemas vitales.
QUÉ SON LOS HEMATOIDES Y CÓMO SE CREAN
Científicos de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) han utilizado células madre humanas para crear estructuras tridimensionales similares a embriones que replican ciertos aspectos del desarrollo humano muy temprano, incluida la producción de células madre sanguíneas. Los hallazgos se publican en la revista 'Cell Reports'.
Las estructuras similares a embriones, que los científicos han llamado "hematoides", se autoorganizan y comienzan a producir sangre después de aproximadamente dos semanas de desarrollo en el laboratorio, imitando el proceso de desarrollo en embriones humanos.
Las estructuras difieren de los embriones humanos reales en muchos aspectos y no pueden convertirse en ellos porque carecen de varios tejidos embrionarios, así como del saco vitelino y la placenta de soporte necesarios para un mayor desarrollo.
Los hematoides tienen un gran potencial para comprender mejor la formación de la sangre durante el desarrollo humano temprano, simular trastornos sanguíneos como la leucemia y producir células madre sanguíneas duraderas para trasplantes.
Las células madre humanas utilizadas para derivar hematoides pueden crearse a partir de cualquier célula del cuerpo. Esto significa que este enfoque también tiene un gran potencial para la medicina personalizada en el futuro, al permitir la producción de sangre totalmente compatible con el propio cuerpo del paciente.
Aunque existen otros métodos para generar células madre sanguíneas humanas en el laboratorio, estos requieren un cóctel de proteínas adicionales para favorecer su crecimiento y desarrollo. El nuevo método imita el proceso natural de desarrollo, basándose en un modelo autoorganizado similar al del embrión humano, donde el entorno de soporte intrínseco de las células impulsa la formación de células sanguíneas y células cardíacas dentro del mismo sistema.
El doctor Jitesh Neupane, investigador del Instituto Gurdon de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y primer autor del estudio, argumenta: "Fue un momento emocionante cuando el color rojo sangre apareció en el plato; era visible incluso a simple vista".
Añade: "Nuestro nuevo modelo imita el desarrollo de la sangre fetal humana en el laboratorio. Esto arroja luz sobre cómo se forman naturalmente las células sanguíneas durante la embriogénesis humana, lo que ofrece posibles avances médicos para el cribado de fármacos, el estudio del desarrollo sanguíneo e inmunitario temprano, y la modelización de trastornos sanguíneos como la leucemia".
El profesor Azim Surani, del Instituto Gurdon de la Universidad de Cambridge y autor principal del artículo, comenta: "Este modelo ofrece una nueva y eficaz forma de estudiar el desarrollo sanguíneo en el embrión humano temprano. Aunque aún se encuentra en sus primeras etapas, la capacidad de producir células sanguíneas humanas en el laboratorio supone un avance significativo hacia futuras terapias regenerativas, que utilizan las propias células del paciente para reparar y regenerar los tejidos dañados".
La doctora Geraldine Jowett, del Instituto Gurdon de la Universidad de Cambridge y coautora principal del estudio, añade: "Los hematoides capturan la segunda ola de desarrollo sanguíneo que puede dar lugar a células inmunes especializadas o células linfoides adaptativas, como las células T, lo que abre caminos emocionantes para su uso en el modelado del desarrollo sanguíneo sano y canceroso".
El nuevo modelo, similar a un embrión humano, simula los cambios celulares que ocurren durante las primeras etapas del desarrollo humano, cuando nuestros órganos y nuestro sistema sanguíneo comienzan a formarse.
El equipo observó la aparición de los hematoides tridimensionales bajo un microscopio en el laboratorio. Al segundo día, estos se habían autoorganizado en tres capas germinales: ectodermo, mesodermo y endodermo, los cimientos del cuerpo humano, cruciales para la formación de todos los órganos y tejidos, incluida la sangre.
Para el octavo día, se formaron células cardíacas latentes. Estas células finalmente darán origen al corazón en un embrión humano en desarrollo.
Para el día trece, el equipo observó la aparición de manchas rojas de sangre en los hematoides. También desarrollaron un método que demostró que las células madre sanguíneas de los hematoides pueden diferenciarse en varios tipos de células sanguíneas, incluyendo células inmunitarias especializadas, como los linfocitos T.
APLICACIONES MÉDICAS Y POTENCIAL FUTURO
Los modelos de embriones derivados de células madre son cruciales para avanzar en nuestro conocimiento del desarrollo humano temprano. Las células sanguíneas de los hematoides se desarrollan hasta una etapa que corresponde aproximadamente a la cuarta o quinta semana del desarrollo embrionario humano. Esta etapa tan temprana de la vida no puede observarse directamente en un embrión humano real, ya que para entonces ya se ha implantado en el útero materno.
Existen regulaciones claras que rigen los modelos de embriones humanos basados en células madre, y toda investigación que modele el desarrollo de embriones humanos debe ser aprobada por comités de ética antes de proceder. Este estudio recibió las aprobaciones necesarias y el artículo resultante ha sido revisado por pares.
Los científicos han patentado este trabajo a través de Cambridge Enterprise, el brazo de innovación de la Universidad de Cambridge, que ayuda a los investigadores a traducir su trabajo en un impacto económico y social líder a nivel mundial.
