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Un nuevo estudio muestra que los andamios de matriz extracelular cardiaca (ECM) podrían apoyar la siembra de los cardiomiocitos humanos, derivados de células madre, con el fin de crear tejido funcional de múltiples complejidades.
Investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH), Boston, Estados Unidos y el Instituto de Células Madre de Harvard (HSCI), Cambridge, Estados Unidos, realizaron un estudio con 73 corazones humanos donados que se consideraban como no aptos para trasplante. El primer paso involucró la descelularización de los corazones. Una caracterización detallada de los andamios cardíacos restantes confirmó una alta retención de proteínas de la matriz, la preservación de las estructuras vasculares y microvasculares coronarias, y la ausencia de antígenos leucocitarios humanos que pueden inducir el rechazo.
Los andamios de ECM posteriormente fueron sembrados con cardiomiocitos humanos derivados de células madre pluripotentes inducidas (iPS), y cultivadas en un biorreactor que suministraba una solución nutritiva y replicaba algunas de las condiciones ambientales que envuelven un corazón vivo. Los investigadores tuvieron éxito en el mantenimiento de las construcciones de tejidos cardiacos en cultivo durante 120 días, lo que permitió demostrar una estructura definitiva del sarcómero, la deformación de la matriz y de las células, la fuerza de contracción, y la conducción eléctrica.
Para demostrar que el tejido miocárdico funcional de escala humana podía ser construido utilizando la plataforma, a continuación recelularizaron parcialmente los andamios de todo el corazón humano con los cardiomiocitos inducidos humanos, derivados de las iPSC. En el cultivo biomimético, las construcciones con semillas desarrollaron tejido miocárdico humano que podía generar fuerza y demostraron conductividad eléctrica, desarrollo de la presión ventricular izquierda (LVP), y función metabólica. El estudio que describe el proceso fue publicado en la edición de enero de 2016 de la revista Circulation.
“Regenerar un corazón entero es sin duda un objetivo a largo plazo que todavía se encuentra a varios años de distancia, por lo que en este momento estamos trabajando en el diseño y construcción de un parche de miocardio funcional que podría reemplazar el tejido cardiaco dañado por un ataque al corazón o insuficiencia cardiaca”, dijo el autor, Jacques Guyette, PhD, del Centro de Medicina Regenerativa (CRM) en el MGH. “Entre los próximos pasos que estamos investigando se encuentran la mejora de los métodos para generar aún más células cardíacas, optimizando las técnicas de cultivo a base de biorreactores para mejorar la maduración y la función del tejido cardiaco fabricado e integrando electrónicamente el tejido regenerado para que pueda funcionar dentro del corazón del receptor”.
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