Recelularización de hígados de ratas enteros descelularizados basada en iPSC de origen humano
Autores: Acun, Aylin; Oganesyan, Ruben; Jaramillo, Maria; Yarmush, Martin L.; Uygun, Basak E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Recelularización de hígados de ratas enteros descelularizados basada en iPSC de origen humano
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Trasplante de hígado
Descelularización
Escasez de donantes
Células madre pluripotentes inducidas
Células similares a hepatocitos
Perfil de expresión génica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Las enfermedades hepáticas en etapa terminal llevan a la mortalidad de millones de pacientes, ya que el único tratamiento disponible es el trasplante de hígado y la escasez de donantes significa que los pacientes tienen que esperar largos periodos antes de recibir un nuevo hígado. Con el fin de minimizar la escasez de órganos donantes, un enfoque prometedor de bioingeniería es descelularizar hígados que no califican para trasplante. A través de la descelularización, estos órganos pueden utilizarse como andamios para desarrollar nuevos órganos funcionales. En este proceso, las células originales del órgano son eliminadas e idealmente deberían ser reemplazadas por células específicas del paciente para eliminar el riesgo de rechazo inmunitario. Las células madre pluripotentes inducidas (iPSC) son candidatas ideales para desarrollar órganos específicos del paciente, sin embargo, la madurez y funcionalidad de las células derivadas de iPSC no coinciden con las de las células primarias. En este estudio, introdujimos iPSC en andamios de hígado de rata descelularizados antes de iniciar la diferenciación en linajes hepáticos para maximizar la exposición de iPSC a las matrices hepáticas nativas. A través de la exposición a la composición única y organización 3D nativa del microambiente hepático, así como la cultura de perfusión más eficiente a lo largo del proceso de diferenciación, la diferenciación de iPSC en células similares a hepatocitos se mejoró. Las células resultantes mostraron una expresión significativamente mayor de marcadores maduros de hepatocitos, incluyendo enzimas CYP450 importantes, junto con una menor expresión de marcadores fetales, como AFP. Es importante destacar que el perfil de expresión génica a lo largo de las diferentes etapas de diferenciación fue más similar al desarrollo nativo. Nuestro estudio muestra que el microambiente hepático nativo en 3D tiene un papel fundamental en el desarrollo de células similares a hepatocitos de origen humano con características más maduras.
Descripción
Las enfermedades hepáticas en etapa terminal llevan a la mortalidad de millones de pacientes, ya que el único tratamiento disponible es el trasplante de hígado y la escasez de donantes significa que los pacientes tienen que esperar largos periodos antes de recibir un nuevo hígado. Con el fin de minimizar la escasez de órganos donantes, un enfoque prometedor de bioingeniería es descelularizar hígados que no califican para trasplante. A través de la descelularización, estos órganos pueden utilizarse como andamios para desarrollar nuevos órganos funcionales. En este proceso, las células originales del órgano son eliminadas e idealmente deberían ser reemplazadas por células específicas del paciente para eliminar el riesgo de rechazo inmunitario. Las células madre pluripotentes inducidas (iPSC) son candidatas ideales para desarrollar órganos específicos del paciente, sin embargo, la madurez y funcionalidad de las células derivadas de iPSC no coinciden con las de las células primarias. En este estudio, introdujimos iPSC en andamios de hígado de rata descelularizados antes de iniciar la diferenciación en linajes hepáticos para maximizar la exposición de iPSC a las matrices hepáticas nativas. A través de la exposición a la composición única y organización 3D nativa del microambiente hepático, así como la cultura de perfusión más eficiente a lo largo del proceso de diferenciación, la diferenciación de iPSC en células similares a hepatocitos se mejoró. Las células resultantes mostraron una expresión significativamente mayor de marcadores maduros de hepatocitos, incluyendo enzimas CYP450 importantes, junto con una menor expresión de marcadores fetales, como AFP. Es importante destacar que el perfil de expresión génica a lo largo de las diferentes etapas de diferenciación fue más similar al desarrollo nativo. Nuestro estudio muestra que el microambiente hepático nativo en 3D tiene un papel fundamental en el desarrollo de células similares a hepatocitos de origen humano con características más maduras.