Científicos han fusionado células madre y tecnologías de ‘órgano en un chip’ para hacer crecer, por primera vez, tejido cardiaco humano en funcionamiento portador de una enfermedad cardiovascular hereditaria. La investigación puede significar un gran paso adelante para la medicina personalizada, ya que es la prueba de que se puede replicar en el laboratorio un trozo de tejido que contiene un trastorno genético específico.
El trabajo, publicado en la revista ‘Nature Medicine’, es el resultado de un esfuerzo de colaboración que reunió a científicos del Instituto de Células Madre de Harvard, el Instituto Wyss para la Ingeniería Inspirada en la Biología, el Hospital de Niños de Boston, la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard y la Escuela de Medicina de Harvard, todas estas instituciones en Estados Unidos.
Mediante el uso de un enfoque interdisciplinario, los investigadores diseñaron la enfermedad cardiovascular de síndrome de Barth, un raro trastorno cardiaco ligado al cromosoma X causado por la mutación de un solo gen llamado Tafazzin o TAZ. El trastorno, que actualmente es intratable, aparece principalmente en los niños y se asocia con una serie de síntomas que afectan a la función cardiaca y el músculo esquelético.
Los investigadores tomaron células de la piel de dos pacientes con síndrome de Barth y las manipularon para convertirlas en células madre con mutaciones TAZ. En vez de usar células madre para generar células cardiacas individuales en un plato de laboratorio, cultivaron las células en chips alineados con las proteínas de la matriz extracelular humana que imitan su hábitat natural, engañando a las células para que se unan como lo harían si estuvieran formando un corazón humano enfermo.
El tejido enfermo creado mediante ingeniería se contrae muy débilmente, como se ve en el músculo del corazón de pacientes con síndrome de Barth. Estos expertos usaron entonces la técnica de edición del genoma para que TAZ mutara en células normales, lo que confirma que esta mutación es suficiente para provocar la contracción débil en ingeniería tisular. Por otro lado, administrar un producto del gen TAZ al tejido enfermo en el laboratorio corrigió el defecto contráctil.
Además, los científicos descubrieron que la mutación TAZ funciona de tal manera que interrumpe la actividad normal de las mitocondrias, a menudo llamadas las plantas de energía de la célula, pero la mutación no parece afectar a la oferta total de energía de las células. En lo que podría ser una función recientemente identificada de las mitocondrias, los investigadores describen una relación directa entre la función mitocondrial y la capacidad de una célula del corazón a construirse a sí misma de un modo que le permite contraerse.
«La mutación TAZ hace que las células del síndrome de Barth produzcan una cantidad excesiva de especies reactivas del oxígeno o ROS, un subproducto normal del metabolismo celular liberado por las mitocondrias, que no había sido reconocido como una parte importante de esta enfermedad», explica uno de los investigadores, William Pu, quien añade que el equipo ha demostrado que, al menos en el laboratorio, si se apaga la producción excesiva de ROS se puede restaurar la función contráctil.
FUENTE: EuropaPress (11/05/2014)