Las células madre tienen el superpoder de convertirse en cualquier otro tipo de célula, un superpoder que algunos animales usan para regenerar extremidades; para la medicina, tienen el potencial de ayudarnos a reparar partes del cuerpo humano que han sido dañadas por lesiones o enfermedades.
Llevar a cabo esas reparaciones requiere la capacidad de manipular las células madre a pedido, y un nuevo estudio describe una forma innovadora de hacerlo: mediante el uso de ondas sonoras de alta frecuencia para convertir las células madre en células óseas en tan solo cinco días, con 10 minutos de tratamiento estimulante al día.
Más adelante, los investigadores esperan que esta técnica, que tiene varias ventajas sobre los procesos que se usan hoy en día, pueda usarse para regenerar el hueso que se ha perdido debido al cáncer u otros tipos de enfermedades degenerativas.
La configuración experimental, con el microchip a la izquierda y las células madre a la derecha, con el verde representando las ondas de sonido. (Ambattu et al., Small, 2022)
“Las ondas de sonido redujeron el tiempo de tratamiento que generalmente se requiere para que las células madre comiencen a convertirse en células óseas en varios días”. dice amy gelmiinvestigador asociado del vicecanciller en el Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) en Australia.
“Este método tampoco requiere ningún medicamento ‘inductor de hueso’ especial y es muy fácil de aplicar a las células madre”.
El enfoque se basa en años de trabajo en la modificación de materiales con ondas de sonido por encima de frecuencias de 10 MHz, que son frecuencias mucho más altas que las que tienen los investigadores. previamente usado en este tipo de experimentos. Aquí, se usó un microchip para transformar las células madre puestas en aceite de silicona y colocadas en una placa de cultivo.
Otros procesos experimentales en este campo han tenido cierto éxito, pero también son complicados de configurar, costosos de administrar y difíciles de ampliar. También requieren células madre extraídas de la médula ósea de un paciente, lo cual es un procedimiento doloroso.
Este nuevo enfoque es una mejora en todas esas áreas. Los investigadores han demostrado que funciona con múltiples tipos de células madre, incluidas las células madre derivadas de la grasa que no son tan dolorosas de extraer del cuerpo.
Las células madre se convierten en células óseas, produciendo colágeno (verde) en el camino. (RMIT)
“Podemos usar las ondas de sonido para aplicar la cantidad justa de presión en los lugares correctos a las células madre, para desencadenar el proceso de cambio”. dice el ingeniero químico Leslie Yeode RMIT.
“Nuestro dispositivo es económico y fácil de usar, por lo que podría ampliarse fácilmente para tratar un gran número de células simultáneamente, lo que es vital para la ingeniería de tejidos eficaz”.
Esa mejora es la siguiente etapa en el proceso. Teóricamente, este enfoque debería funcionar fuera de una pequeña prueba de laboratorio, pero los científicos tendrán que asegurarse. También hay margen para que la tecnología se miniaturice aún más.
Los investigadores ahora están logrando múltiples avances en lo que respecta a convertir las células madre en diferentes tipos de células para combatir diversos problemas de salud. A medida que aumenta nuestra comprensión de estos componentes biológicos, obtenemos una mejor comprensión de cómo funciona nuestro cuerpo.
Si este proceso en particular se puede ampliar, hay múltiples formas de usarlo como tratamiento, dice el equipo. Eventualmente, se espera que biorreactores puede desarrollarse para procesar células madre de esta manera.
“Nuestro estudio encontró que este nuevo enfoque tiene un gran potencial para ser utilizado en el tratamiento de las células madre, antes de que las cubramos en un implante o las inyectemos directamente en el cuerpo para la ingeniería de tejidos”. dice Gelmi.
La investigación ha sido publicada en Pequeña.