Investigadores de la Universidad de Oxford han desarrollado una técnica innovadora que podría ofrecer reparaciones personalizadas para personas que han sufrido lesiones cerebrales. Por primera vez, han demostrado que se pueden imprimir en 3D células neuronales para imitar la arquitectura de la corteza cerebral. Los resultados se han publicado en la revista Nature Communications.
En este nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Oxford fabricaron un tejido cerebral de dos capas mediante la impresión 3D de células madre neurales humanas. Cuando se implantaron en cortes de cerebro de ratón, las células mostraron una integración estructural y funcional convincente con el tejido anfitrión, lo cual es un gran avance debido a que no se había logrado que los tejidos se adaptaran estructuralmente.
La estructura cortical se creó a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC), que tienen elpotencial de producir los tipos de células presentes en la mayoría de los tejidos humanos. Una ventaja clave de utilizar hiPSC para la reparación de tejidos es que se pueden obtener fácilmente a partir de células del propio paciente y, por lo tanto, no desencadenarían una respuesta inmunológica.
Las hiPSC se diferenciaron en células progenitoras neurales para las dos capas diferentes de la corteza cerebral, utilizando combinaciones específicas de factores de crecimiento y productos químicos. Luego, las células se suspendieron en una solución para generar dos “bioinks”, que se imprimieron para producir una estructura de dos capas. En cultivo, los tejidos impresos mantuvieron su arquitectura celular de capas durante semanas, según lo indicado por la expresión de biomarcadores específicos de capa.
Los tejidos impresos implantados mostraron una fuerte integración, con proyecciones de procesos neuronales y migración de neuronas a través del límite entre el implante y el tejido anfitrión. También mostraron actividad de señalización, que se correlacionó con la de las células anfitrionas, lo que indica una integración funcional y estructural.
Los investigadores planean refinar aún más la técnica de impresión de gotas para crear tejidos de corteza cerebral multicapa más complejos que imiten de manera más realista la arquitectura del cerebro humano. Además de su potencial para reparar lesiones cerebrales, estos tejidos diseñados podrían usarse en la evaluación de medicamentos, estudios sobre el desarrollo cerebral y para mejorar nuestra comprensión de la base de la cognición.
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Fuente:
• Science Daily. Scientists develop 3D printing method that shows promise for repairing brain injuries. Disponible en: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/10/231004105151.htm. Consultado el 9/10/23.
