Investigadores de la Rice University y el Hospital Infantil de Texas han convertido células madre de líquido amniótico en células que forman los vasos sanguíneos. Su éxito representa la esperanza de que estas células madre puedan ser utilizadas para el cultivo de tejidos que serán parches para reparar a corazones infantiles.
“Queremos alcanzar la tecnología para reemplazar los tejidos defectuosos del corazón a partir de células madre desprendidas por el bebé en el líquido amniótico”, dijo el bioingeniero de Rice, Jeffrey Jacot, quien dirigió el estudio. “Nuestros hallazgos sirven como prueba de principio de que las células madre del líquido amniótico tienen el potencial de ser utilizado para tales fines.”
Los resultados fueron publicados en línea por la revista Tissue Engineering Parte A . La investigación se llevó a cabo en el Hospital Infantil de Texas.
Según la Asociación Americana del Corazón, cerca de 32.000 niños al año en los Estados Unidos nacen con defectos congénitos del corazón, de los que 10.000 dan como resultado la muerte o requieren algún tipo de intervención quirúrgica antes de que estén a un año de edad.
Jacot, un profesor asistente de bioingeniería basadas en Investigación Cooperativa BioScience de Rice y director del Laboratorio de Bioingeniería cardíaca pediátrica en el Servicio de Cirugía cardiaca congénita en el Hospital Infantil de Texas, espera hacer crecer parches del corazón de las células madre amnióticas de un feto diagnosticado en el vientre con un defecto cardíaco congénito. Debido a que las células tendrían una coincidencia genética, no habría ningún riesgo de rechazo, dijo.
“Entre el 60 y el 80 por ciento de los defectos cardíacos graves son capturados por ultrasonido”, dijo. “En última instancia, cuando un defecto del corazón se diagnostica en el útero, se extraerán las células amnióticas. Al nacer, se habrán hecho los tejidos para la reparación con las propias células del bebé. El momento es crítico porque la cirugía debe hacerse dentro de unas semanas después de que el bebé nazca. ”
Los cirujanos utilizan actualmente materiales no biológicos como Dacron o Teflon, que no se contraen o crecen con el paciente, o el pericardio nativo, la membrana que rodean el corazón. El Pericardio generalmente forma tejido de la cicatriz y sólo puede ser utilizado en la primera operación. Ambas soluciones requieren operaciones adicionales y aumentan el riesgo de un paro cardíaco, dijo Jacot.
Las células madre, el foco de tanta gran esperanza y gran controversia, son las células de todos los organismos que se diferencian en células especializadas en el cuerpo. Las células madre extraídas de embriones humanos se sabe que tienen un gran potencial para el tratamiento de los defectos y enfermedades, pero la investigación sobre su uso ha sido limitado por preocupaciones políticas y de otra índole, Jacot, dijo.
Eso no es el caso de células que se encuentran en el líquido amniótico, dijo. El líquido amniótico es el líquido que protege y nutre al feto en el útero. El líquido se toma a veces de las mujeres embarazadas a través de la amniocentesis, pero las células de los estudios del laboratorio Jacot fueron extraídos de las mujeres que reciben tratamiento para el síndrome de transfusión gemelo a gemelo .
“Aquí es donde dos gemelos idénticos comparten una placenta y uno de ellas está recibiendo una mayor cantidad de sangre que el otro. No es común”, dijo, y señaló que el Texas Children es uno de los pocos hospitales que tratan el síndrome. “Parte del tratamiento general consiste en extraer el líquido con el objetivo de salvar las dos vidas, y que el líquido se descarta por lo general”.
Jacot, dijo que otros laboratorios han puesto a prueba el líquido amniótico como fuente de células madre con resultados prometedores. “Nuestro trabajo se basa en cinco años de trabajo de otros laboratorios en los que han descubierto una población muy pequeña de las células madre amnióticas – tal vez uno de cada 10.000 – que, naturalmente, puede expresar marcadores característicos de las embrionarias y mesenquimal de células madre. ”
Jacot y su equipo crearon una población de células madre amnióticas a través de un proceso complejo que implica la extracción de las células a través de centrifugación y clasificación activada por fluorescencia. Ellos han secuestrado células con un receptor de superficie, c-kit, un marcador asociado con las células madre.
Las células se cultivaron en medios de crecimiento endoteliales para hacerlos adecuados para el cultivo en una red de capilares, dijo Jacot. Cuando las células se colocaron en un bio-andamio, un marco utilizado para la ingeniería de tejidos, hicieron precisamente eso.
“Cualquier cosa que hagamos tendrá un suministro de sangre”, dijo. “Es por eso que el tipo de célula que primero buscamos son aquellas que pueden formar los vasos sanguíneos. Tenemos que saber que podemos obtener de una red capilar por todo el tejido que luego se puede conectar a la fuente de la sangre del bebé.”
Jacot dijo que las células que probaron crecen muy rápido. “Hemos hecho los cálculos para demostrar que, con lo que obtenemos de la amniocentesis, podría crecer más de un corazón entero por nacimiento”, dijo. “Eso sería muy difícil, pero nos da la confianza de que seremos capaces de hacer crecer rápidamente los parches de tejido fuera del cuerpo que pueden ser cosidos en el interior.”
Él dijo que la construcción de un parche funcional está a algunos años de distancia, pero su laboratorio está haciendo progresos. Mientras que las células embrionarias tienen el mayor potencial para un proyecto, las células amnióticas ya muestran signos de una capacidad de convertirse en músculo cardíaco, dijo.
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