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Un nuevo dispositivo mejora la generación de células madre para la terapia del Alzheimer
Último revisado: 02.07.2025
Investigadores en Suecia dicen haber perfeccionado una técnica para convertir células cutáneas comunes en células madre neuronales, lo que, según dicen, los acerca a terapias celulares personalizadas y asequibles para las enfermedades de Alzheimer yParkinson.
Utilizando un dispositivo microfluídico diseñado a medida, el equipo de investigación ha desarrollado un enfoque acelerado y sin precedentes para reprogramar células de la piel humana en células madre pluripotentes inducidas (iPSC) y luego convertirlas en células madre neuronales.
Saumya Jain, primera autora del estudio, afirma que la plataforma podría mejorar y reducir el coste de la terapia celular al aumentar la compatibilidad y la aceptación de las células por parte del organismo del paciente. El estudio fue publicado en la revista Advanced Science por científicos del Real Instituto de Tecnología KTH.
Anna Herland, autora principal del estudio, dijo que el estudio demostró el primer uso de la microfluídica para dirigir las iPSC a convertirse en células madre neuronales.
Células madre neurales diferenciadas mediante una plataforma microfluídica. Foto: KTH Royal Institute of Technology
La transformación de células normales en células madre neuronales es un proceso de dos pasos. Primero, las células se exponen a señales bioquímicas que las inducen a convertirse en células madre pluripotentes (iPSC), que pueden generar diferentes tipos de células.
Luego se transfieren a un cultivo que imita las señales y los procesos de desarrollo involucrados en la formación del sistema nervioso. Este paso, llamado diferenciación neuronal, redirige las células para que se conviertan en células madre neuronales.
Durante la última década, el entorno de laboratorio para este tipo de trabajo ha evolucionado gradualmente desde las tabletas tradicionales hacia dispositivos microfluídicos. Herland afirma que la nueva plataforma representa una mejora en la microfluídica para ambos pasos: la generación de células madre iPS y la diferenciación de células madre neuronales.
Utilizando células de biopsias de piel humana, los investigadores descubrieron que la plataforma microfluídica aceleró el compromiso de las células con un destino neuronal en una etapa más temprana en comparación con las diferenciadas en placas convencionales.
"Hemos documentado que el entorno confinado de la plataforma microfluídica mejora el compromiso de generar células madre neuronales", afirma Herland.
Primer plano del chip microfluídico utilizado para inducir células madre. Foto: KTH Royal Institute of Technology
Jain dice que el chip microfluídico es fácil de fabricar utilizando polidimetilsiloxano (PDMS) y su tamaño microscópico permite ahorros significativos en reactivos y material celular.
La plataforma se puede modificar fácilmente para permitir la diferenciación en otros tipos celulares, añade. Es automatizable, lo que proporciona un sistema cerrado que garantiza la consistencia y la fiabilidad en la producción de poblaciones celulares altamente homogéneas.
Resumen del estudio, que incluye la fabricación del dispositivo, la reprogramación de células somáticas para generar células madre pluripotentes inducidas (iPSC) y la inducción neuronal de iPSC mediante el protocolo de doble inhibición SMAD para generar células madre neurales.
A) Proceso de fabricación de un dispositivo microfluídico con canales de 0,4 mm y 0,6 mm de altura para la reprogramación de células somáticas (R) y la inducción neuronal (N), respectivamente. Los volúmenes de los canales y el volumen total se muestran en la tabla.
B) Resumen del proceso de reprogramación de células somáticas para generar iPSC en dispositivos y placas microfluídicas mediante transfección de ARNm.
C) Resumen del proceso de inducción neuronal de iPSC para generar células madre neurales en dispositivos y placas microfluídicas mediante el protocolo de doble inhibición SMAD.
Fuente: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
"Este es un paso hacia el acceso a terapias celulares personalizadas para las enfermedades de Alzheimer y Parkinson", añade Jain.
En el estudio también participaron científicos del Instituto Karolinska y de la Universidad de Lund, que colaboran en el consorcio IndiCell.