Los científicos crean primero el esófago humano en células madre
Por primera vez, los investigadores han logrado crear un esófago humano en el laboratorio. Esto puede allanar el camino para nuevos tratamientos regenerativos.
El esófago es el tubo muscular que mueve la comida y los líquidos que ingerimos desde la garganta hasta el estómago.
Este órgano está formado por diferentes tipos de tejido, incluidos los músculos, el tejido conectivo y las membranas mucosas.
Los científicos del Centro Infantil de Cincinnati para Medicina de Células Madre y Organoides (CuSTOM) en Ohio han cultivado artificialmente estos tejidos en el laboratorio utilizando células madre pluripotentes, o células madre que pueden tomar cualquier forma y crear cualquier tejido en el cuerpo.
El equipo, que fue dirigido por Jim Wells, Ph.D., director científico de CuSTOM, cultivó esófagos humanos completamente formados en el laboratorio y detalló sus hallazgos en un artículo publicado en la revista. Célula madre celular.
Hasta donde saben, esta es la primera vez que se logra tal hazaña utilizando solo células madre pluripotentes.
Los organoides de esófago cultivados en laboratorio pueden ayudar a tratar una variedad de afecciones, como el cáncer de esófago y la enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE).
También pueden ayudar a tratar enfermedades congénitas más raras, como la atresia esofágica (una afección en la que la parte superior del esófago no se conecta con la parte inferior del esófago) y la acalasia esofágica (en la que el esófago no se contrae y, por lo tanto, no puede expulsar los alimentos).
Según estimaciones recientes, la ERGE, también conocida como reflujo ácido, afecta a alrededor del 20 por ciento de la población de Estados Unidos. En 2018, más de 17,000 personas en los EE. UU. Desarrollarán cáncer de esófago.
Como explican Wells y su equipo en su artículo, tener un modelo completamente funcional del esófago humano, en forma de organoide cultivado en laboratorio, contribuye a una mejor comprensión de estas enfermedades.
Los hallazgos también pueden conducir a mejores tratamientos con medicina regenerativa.
La proteína clave ayuda a los científicos a hacer crecer el esófago
Mientras intentaban formar los organoides, Wells y su equipo se centraron en una proteína llamada Sox2 y el gen que la codifica. Investigaciones anteriores habían demostrado que la interrupción de esta proteína conduce a una variedad de afecciones esofágicas.
Los científicos cultivaron células de tejido humano, así como células de los tejidos de ratones y ranas, para examinar más de cerca el papel de Sox2 en el desarrollo embrionario del esófago.
El equipo reveló que Sox2 impulsa la formación de células esofágicas al inhibir otra vía genética que "diría" a las células madre que se formen en células respiratorias.
También querían estudiar los efectos de la privación de Sox2 en estas etapas clave del desarrollo. El experimento reveló que la pérdida de Sox2 resultó en una forma de atresia esofágica en los ratones.
Finalmente, pudieron crear organoides de esófago de 300 a 800 micrómetros de largo a los 2 meses. Luego, los científicos probaron la composición de los tejidos cultivados en laboratorio y la compararon con la del tejido esofágico humano obtenido de biopsias.
Wells y su equipo informan que los dos tipos de tejido tenían una composición muy similar. Wells comenta sobre la importancia clínica de los organoides, diciendo:
"Además de ser un nuevo modelo para estudiar defectos congénitos como la atresia esofágica, los organoides se pueden usar para estudiar enfermedades como la esofagitis eosinofílica y la metaplasia de Barrett, o para bioingeniería de tejido esofágico genéticamente compatible para pacientes individuales".
"Los trastornos del esófago y la tráquea son lo suficientemente frecuentes en las personas que los modelos organoides del esófago humano podrían ser muy beneficiosos".
Jim Wells, Ph.D.
