Crean un modelo de médula ósea a partir de células humanas

Utilizando únicamente células humanas, científicos del Departamento de Biomedicina de la Universidad de Basilea y del Hospital Universitario de Basilea (Suiza) han desarrollado un modelo realista de médula ósea. Este modelo podría convertirse en una valiosa herramienta no solo para la investigación del cáncer de sangre, sino también para el ensayo de fármacos y, potencialmente, para terapias personalizadas, según informa un equipo de investigadores liderado por el profesor Iván Martin y el doctor Andrés García García, de la citada universidad, en la revista Cell Stem Cell.

Nuestro cuerpo, conocido como la "fábrica de sangre", está formado por tejidos especializados compuestos por células óseas, vasos sanguíneos, nervios y otros tipos celulares. Ahora, los investigadores han logrado, por primera vez, recrear esta complejidad celular en el laboratorio, lo que podría reducir la necesidad de experimentación animal en numerosas aplicaciones.

Por su parte, la médula ósea no es uniforme, sino que está compuesta por varios microambientes especializados, también conocidos como nichos. Un nicho particularmente importante para la formación de la sangre y relacionado con la resistencia de los cánceres de sangre a las terapias se encuentra cerca de la superficie ósea. El denominado nicho endostal incluye vasos sanguíneos, células óseas, nervios y células inmunitarias. Hasta ahora, no existía un modelo de médula ósea humana que incluyera todos estos componentes celulares.

El equipo de investigación ha logrado crear con éxito un modelo de este tipo. La base de este complejo tejido fue una estructura ósea artificial hecha de hidroxiapatita, un componente natural de los huesos y los dientes. El equipo utilizó células humanas reprogramadas en células madre pluripotentes mediante técnicas de biología molecular. Estas células madre desarrolladas artificialmente pueden producir distintos tipos de células especializadas según las señales que reciben de su entorno.

Los investigadores integraron estas células madre en la estructura ósea artificial y las guiaron a través de procesos de diferenciación específicos para producir una amplia gama de tipos celulares de médula ósea de forma reproducible y controlada. Su análisis posterior confirmó que esta construcción tridimensional se asemeja mucho al nicho endostal humano y es más grande que los sistemas anteriores, con un diámetro de ocho milímetros y un grosor de cuatro milímetros. El modelo descrito permitió a los investigadores mantener la formación de sangre humana en el laboratorio durante semanas. "Hemos aprendido mucho sobre el funcionamiento de la médula ósea gracias a los estudios con ratones", asegura Ivan Martin. "Sin embargo, nuestro modelo nos acerca más a la biología del organismo humano. Podría complementar muchos experimentos con animales en el estudio de la formación de la sangre, tanto en condiciones de salud como de enfermedad".

Esto se alinea con los esfuerzos de la universidad por reemplazar, reducir y perfeccionar los experimentos con animales siempre que sea posible. El sistema también podría utilizarse en el desarrollo de fármacos en el futuro. "Sin embargo, para este fin específico, el tamaño de nuestro modelo de médula ósea podría ser demasiado grande", explica Andrés García García. Para probar varios compuestos y dosis en paralelo, sería necesario miniaturizar el modelo.

A largo plazo, también es concebible el uso de este modelo para definir tratamientos personalizados contra las leucemias, mediante la generación de modelos individuales de médula ósea a partir de las células de los pacientes, con el fin de probar diferentes terapias y seleccionar la más eficaz para cada uno. No obstante, los investigadores reconocen que esto también requerirá un mayor desarrollo.

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