Los científicos demuestran 3D 'bio

9 de junio de 2023

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por el University College de Londres

Científicos del NIHR Great Ormond Street Hospital Biomedical Research Center (una colaboración entre GOSH y UCL), Londres, y la Universidad de Padua, Italia, han demostrado por primera vez cómo se puede lograr la impresión 3D dentro de "mini-órganos" que crecen en hidrogeles. —controlando su forma, actividad e incluso obligando al tejido a convertirse en "moldes".

Esto puede ayudar a los equipos a estudiar células y órganos con mayor precisión, crear modelos realistas de órganos y enfermedades e incluso comprender mejor cómo se propaga el cáncer a través de diferentes tejidos.

Un área de investigación particularmente prometedora en el Zayed Center for Research (una asociación entre Great Ormond Street Hospital (GOSH), GOSH Charity y University College London Great Ormond Street Institute of Child Health (UCL GOS ICH)) es la ciencia de los organoides: la creación de micro-versiones de órganos como el estómago, los intestinos y los pulmones.

Pero este tejido casi siempre crece de forma descontrolada y no representa la estructura compleja de los órganos naturales. Esto es particularmente importante ya que la forma y la estructura de un órgano son tan cruciales como su composición celular, por ejemplo, en el estómago, los pulmones y el corazón.

Esta investigación muestra cómo los científicos pueden crear estructuras sólidas dentro de un gel preexistente para solidificar patrones específicos en tiempo real, guiando a los organoides que crecen en el gel hacia una estructura particular mediante el uso de la luz de un microscopio de alta especificación. Esto significa que cualquier célula en el mini-órgano en crecimiento o organoides completos crecerá de una manera específica y precisa.

El artículo, publicado en Nature Communications, muestra cómo el equipo espera recrear y estudiar lo que sucede con la función de un órgano cuando no crece correctamente, por ejemplo, en muchas malformaciones que se desarrollan en las primeras etapas del embarazo.

El equipo espera que esta investigación cree mejores modelos de enfermedades, lo que significa que sus estudios son más confiables, los resultados son de mejor calidad y la necesidad de investigación con animales se reduce algún día. El trabajo también podría conducir al tratamiento mediante la entrega de "parches" biológicamente precisos en órganos vivos.

Ejemplos de usos de 'impresión':

El Dr. Giovanni Giobbe de UCL GOS ICH, coautor principal de la investigación, dijo: "Ha sido asombroso ver cómo estas estructuras precisas comienzan a formarse ante nuestros ojos debido a nuestros pequeños pero minuciosos ajustes en el gel de polímero. Estamos muy emocionados para ver a dónde nos puede llevar esto en la comprensión de la enfermedad humana y, algún día, el tratamiento".

La Dra. Anna Urciuolo de la Universidad de Padua y líder del Laboratorio de Ingeniería Neuromuscular del Instituto de Investigación Pediátrica dijo: "Este trabajo es un ejemplo de los avances del enfoque multidisciplinario que está explotando en la investigación biomédica. La capacidad de reproducir modelos de órganos en el laboratorio y el desarrollo de tecnologías que ayudan a los científicos a recapitular tejidos sanos y enfermos y la complejidad de los órganos en el banco es el comienzo de cómo cambiará la medicina traslacional en el futuro próximo/"

El profesor Paolo De Coppi, cirujano pediátrico en GOSH, profesor de cirugía pediátrica en UCL GOS ICH y codirector del tema de ingeniería de tejidos y medicina regenerativa en NIHR GOSH BRC, dijo: "Este trabajo es un excelente ejemplo de cómo podemos traer equipos interdisciplinarios e internacionales juntos para mejorar nuestra investigación y beneficiar a los pacientes".

"Los equipos de GOSH y UCL que se especializan en investigación de organoides en el Reino Unido, trabajando con equipos italianos especializados en diseño y aplicación de impresión en gel, son los que han hecho que esta increíble y hermosa pieza de investigación llegue a buen término. Esto tendrá implicaciones para el laboratorio -investigación basada en mejorar nuestra comprensión de la enfermedad, pero también podría conducir a usos y tratamientos para pacientes hospitalizados".

Los próximos pasos para este trabajo serán estudiar estos miniórganos controlados, moldeados y dirigidos para comprender mejor cómo pueden imitar los órganos y las condiciones reales del cuerpo.

Más información: Anna Urciuolo et al, Bioimpresión viva de hidrogel en hidrogel para la orientación y el control de organoides y cultivos organotípicos, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-37953-4

Información del diario:Comunicaciones de la naturaleza

Proporcionado por University College London