La creación de órganos humanos
El cultivo de tejidos vivos y órganos en el laboratorio sería un buen truco para salvar vidas. Sin embargo, reproducir la complejidad de un órgano mediante el cultivo de diferentes tipos de células con la disposición correctahaciendo que los músculos estén unidos por tejido conectivo y traspasados por vasos sanguíneos, por ejemploes imposible en la actualidad. Los investigadores del MIT han dado un paso hacia este objetivo mediante la presentación de una forma de crear "bloques de construcción" con distintos tipos de tejidos que se después pueden unirse entre sí.
Las células madre embrionarias pueden transformarse en prácticamente cualquier tipo de célula en el cuerpo. No obstante, el control de este proceso, conocido como diferenciación, es difícil. Si se deja que las células madre embrionarias crezcan en una placa de cultivo de tejidos, se diferenciarán más o menos al azar, creando una mezcla de diferentes tipos de células.
El grupo del MIT, dirigido por Ali Khademhosseini, profesor asistente en la división Harvard-MIT de Ciencias de la Salud y Tecnología, así como receptor de un premio TR35 en 2007, colocó células madre embrionarias en "bloques de construcción" con un gel que animaba a las células a convertirse en ciertos tipos determinados de células. Estos bloques de construcción se pueden unir, utilizando técnicas desarrolladas anteriormente por Khademhosseini, para hacer estructuras más complejas. El gel se degrada y desaparece a medida que el tejido crece. En última instancia, el grupo espera crear tejido cardíaco apilando bloques que contengan células que se hayan convertido en músculos junto a bloques que contengan vasos sanguíneos, y así sucesivamente.
Los investigadores exponen grupos de células madre conocidas como cuerpos embrioides a un entorno físico que imita algunos de los momentos que las células experimentan durante el desarrollo embrionario. "En un intento por recrear esa polaridad, hemos aplicado tecnologías de microfabricación a la ingeniería de células madre", afirma Khademhosseini.
En primer lugar, el equipo coloca cuerpos embrioides en pozos a microescala, lo que provoca que las células se agrupen para formar esferas. A continuación vierten una solución de hidrogel sensible a la luz en la parte superior de las células. Cuando esta solución se expone a la luz, se endurece, dejando tras de sí una esfera de células, medio desnudas, medio encerradas en un cubo de gel. El proceso se repite para encajar la otra mitad en un segundo tipo de gel. El resultado es un bloque de hidrogel, mitad gelatina y mitad glicol de polietileno, con una esfera de células madre embrionarias en su interior.