Como Se Obtienen Las Células Madre

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Como Se Obtienen Las Células Madre

Como Se Obtienen Las Células Madre

El cuerpo humano contiene cientos de diferentes tipos de células que son importantes para nuestra salud diaria. Estas células son responsables del funcionamiento diario de nuestros cuerpos, como el latido del corazón, el pensamiento del cerebro, la limpieza de la sangre de los riñones y el reemplazo de la piel.

El trabajo único de las células madre es hacer todos los otros tipos de células. Las células madre son proveedores de nuevas células que producen más células madre u otros tipos de células cuando las células madre se dividen.

Por ejemplo, las células madre de la piel pueden producir más células madre de la piel, así como células de la piel que tienen funciones diferenciadas y específicas, como las células que producen melanina.

¿Por qué son importantes las células madre para su salud?

Cuando estamos heridos o enfermos, las células de nuestro cuerpo también están lesionadas o incluso muertas. En este punto, las células madre se activarán.

El trabajo de las células madre es reparar el tejido corporal dañado y renovar otras células que habitualmente están muertas.

Así que nuestras células madre nos mantienen saludables y previenen el envejecimiento prematuro. Las células madre son como los ejércitos de nuestros propios médicos microscópicos.

¿Cuáles son los diferentes tipos de células madre?

Las células madre vienen en muchas formas diferentes. Los científicos creen que todos los órganos del cuerpo tienen sus propios tipos únicos de células madre.

Por ejemplo, nuestra sangre está hecha de células madre hematopoyéticas. Sin embargo, las células madre también existen en las primeras etapas del desarrollo humano.

Cuando los científicos cultivan dichas células, se les llama células madre embrionaria. La razón por la cual los científicos están tan entusiasmados con las células madre embrionarias es que la función de las células madre embrionarias es construir todos los órganos y tejidos en el cuerpo.

Es decir, las células madre embrionarias son diferentes de las células madre adultas y pueden inducirse en casi cualquier centena posible.

Las células humanas, por ejemplo, las células madre hematopoyéticas solo pueden producir sangre, pero las células madre embrionarias pueden producir sangre, huesos, piel, cerebro, etc.

Además, la naturaleza de las células madre embrionarias que se están programando es construir tejidos e incluso órganos, pero las células madre adultas no lo están.

Esto significa que las células madre embrionarias tienen capacidades de reparación de órganos más potentes y naturales.

Las células madre embrionarias se derivan de embriones que tienen solo unos pocos días y se fabrican en placas de cultivo de laboratorio, de lo contrario, se descartarán.

¿Qué es iPS o células madre pluripotentes inducidas?

Los científicos y los médicos están muy entusiasmados con este tipo de células madre nuevas llamadas células madre pluripotentes inducidas.

Estamos tan entusiasmados porque las células madre pluripotentes inducidas tienen casi las mismas propiedades que las células madre embrionarias, pero no se derivan de embriones, por lo que no hay duda moral.

Además, las células madre pluripotentes inducidas se derivan de las propias células no madre del paciente, lo que representa el grave problema de que las células madre pluripotentes inducidas están libres de trasplante de células madre y el riesgo de rechazo del sistema inmunológico.

¿Cómo cambian las células madre la forma en que son tratadas y el futuro?

Debido a que las células madre en sí mismas tienen la función de reparar el reemplazo de células enfermas o viejas, la idea concebida por los científicos es utilizar las células madre como tratamiento para una amplia variedad de pacientes médicos.

La idea es que al dar a los pacientes células madre o células madre en células, podemos utilizar la capacidad de las células madre para repararse a sí mismas y hacer que los pacientes estén sanos.

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Por ejemplo, si un paciente sufre un ataque cardíaco, nuestro objetivo es permitir que las células madre trasplantadas reparen el corazón dañado mediante la administración de un trasplante de células madre al paciente.

Las células madre de la población natural que tenemos actualmente solo tienen una capacidad limitada para reparar el daño in vivo.

En el caso del corazón, las células madre del corazón no pueden lograr el daño causado por la reparación de la enfermedad cardíaca, pero millones de células madre trasplantadas harán que la reparación sea más poderosa.

Por lo tanto, al trasplantar células madre a pacientes, aumentamos la capacidad del cuerpo humano para curarse, superando con creces el poder curativo de un número limitado de células madre nativas.

Sin embargo, antes de que la terapia con células madre se convierta en un tratamiento común, todavía quedan algunos problemas por resolver, como las consideraciones de seguridad, ya que las células madre pueden formar tumores y desencadenar el rechazo inmunológico.

Aun así, las células madre pueden seguir cambiando la forma de tratamiento médico. En solo diez o veinte años, la mayoría de las personas conocerá a personas que tienen trasplantes de células madre, y tal vez incluso nosotros tengamos trasplantes de células madre.

Las células madre tienen el potencial de tratar la mayoría de las principales enfermedades humanas, como el cáncer, la enfermedad cardíaca, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis múltiple, el accidente cerebrovascular, la enfermedad de Huntington, las lesiones de la columna vertebral y más.

Tratamientos de células madre existentes

¿por qué la mayoría de los médicos recomiendan que considere la terapia de células madre como la última opción?

Los científicos han confirmado que algunos tratamientos con células madre son seguros y efectivos, y el mejor ejemplo es el trasplante de médula ósea.

Sin embargo, muchos países alrededor del mundo todavía ofrecen y publicitan sobre muchos tratamientos que no han sido probados como seguros y efectivos.

Estos tratamientos a menudo conducen a una gran cantidad de ayuda de los medios de comunicación, y la mayoría de las personas con celebridades como los deportistas reciben estos tratamientos.

En resumen, los científicos y los médicos en el campo de las células madre están recordando a los pacientes que desconfíen de estos tratamientos, ya que la eficacia y la seguridad de estos tratamientos aún no están claras, y se han producido casos de muerte.

Si bien es razonable considerar una variedad de opciones ante una enfermedad incurable, le recomendamos que utilice la terapia con células madre como último recurso y tome una decisión después de hablar con su médico.

Obtención de células madre a partir de células de tejido conjuntivo de cerdos.

Los científicos han desarrollado una técnica para convertir los fibroblastos obtenidos a partir de tejido conectivo de cerdo en células madre.

Los defensores de las células madre han estado defendiendo el valor de la investigación con células madre embrionarias durante muchos años, pero los tratamientos potenciales aún enfrentan muchos obstáculos.

Algunos de los problemas que enfrentan los investigadores son los efectos secundarios, como la tumorigénesis, la falta de modelos animales efectivos ya largo plazo para la detección de nuevos enfoques terapéuticos y la incompatibilidad genética de las células receptoras y donantes.

Ahora, los científicos de la Universidad de Missouri han establecido una manera de eliminar las barreras que convierten los fibroblastos en el tejido conectivo de los cerdos en células madre.

“Este método es muy importante para construir un modelo animal bueno y preciso para estudiar nuevos tratamientos”, dice R. Michael Roberts.

Es profesor de ciencia animal y bioquímica e investigador en el 007 Life Science Center. “Aunque esto no significa que la terapia con células madre esté llegando, sino porque los cerdos y los humanos son similares en muchos aspectos, pueden ser el mejor modelo para detectar nuevas terapias”.

En su estudio, los investigadores cultivaron fibroblastos obtenidos de fetos de cerdos y luego insertaron cuatro genes específicos en las células.

Debido a que estos genes son capaces de recombinar diferentes fibroblastos, los investigadores creen que son células madre, lo que demuestra que las células madre embrionarias tienen propiedades similares que pueden diferenciarse en muchos tipos de células en cerdos adultos.

Dado que estas “células madre pluripotentes inducibles” no se obtienen a partir de embriones, no existe una técnica de clonación en el proceso de obtenerlas, y este método elimina la controversia que acompañó la aparición de células madre en el pasado.

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Luego, Roberts y su equipo eliminaron los cuatro genes que recombinan las células originales. Los investigadores luego determinarán qué hacer para convertir las nuevas células madre en células con funciones específicas.

“Ahora, no hemos resuelto el problema de cómo convertir las células madre en un solo tipo de célula, como las células hepáticas, las células renales o las células sanguíneas, no una mezcla”, dijo Roberts.

“Ahora, podemos convertir los fibroblastos en células madre, y necesitamos saber cómo obtener el tipo correcto de tejido y luego transferir estos nuevos tejidos al animal”.

Roberts también señaló que los mismos animales al principio y al final podrían descartar el rechazo del huésped a cualquier célula trasplantada.

El uso de cerdos en lugar de ratones es más propicio para los científicos que estudian los efectos a largo plazo de las terapias.

Debido a que los ratones tienen un ciclo de vida corto, no son tan similares a los humanos, por lo que usar cerdos para predecir o estudiar los efectos a largo plazo es menos complicado.

Los científicos utilizan técnicas de edición genética para obtener células madre genéticamente mejoradas y de alta calidad.

La mejora de la resistencia a enfermedades de los cultivos, el código genético animal para colocar la edición, y luego para destruir la mutación dirigida de genes mitocondriales, las mutaciones que causan enfermedades y células corregidas incluso específica para cada paciente, el rápido desarrollo de las tecnologías de edición de gen para el ser humano La salud y la vida producen diferentes niveles de cambio.

Recientemente, el Instituto de Biofísica de la Academia de grupo de investigación de Ciencias Liu Guanghui para estudiar el grupo de investigación rica sopa de pago, la Universidad de Pekín y la Academia de Ciencias Instituto de Zoología, grupo de investigación conjunta Qu Jing para ampliar aún más el ámbito de aplicación de la tecnología de edición de genes.

Los investigadores utilizaron la edición genética para volver a escribir las bases individuales en el código genético del genoma humano y, por primera vez, obtuvieron células madre genéticamente mejoradas (células GES) en el laboratorio.

Esta célula GES tiene una doble resistencia a la senescencia celular y la transformación tumorigénica, lo que brinda una posible solución para una terapia segura y eficaz con células madre.

El trabajo de investigación se publicó en Cell Research el 7 de julio con el tema del mejoramiento genético en células madre adultas humanas cultivadas conferidas por una sola recodificación de nucleótidos.

Hay dos cuestiones científicas importantes en el campo de la medicina regenerativa:

(1) la efectividad de la terapia con células madre, es decir, cómo obtener más células madre humanas de alta calidad para la terapia de trasplante, cómo dar a estos trasplantes de células una renovación más sólida, Supervivencia, diferenciación dirigida y tolerancia al entorno del trasplante (como el envejecimiento y el estrés) para lograr un efecto terapéutico más duradero en el cuerpo.

(2) La seguridad de la terapia con células madre, es decir, cómo reducir efectivamente el riesgo de que los injertos celulares formen tumores in vivo.

El trabajo de investigación recientemente publicado se centra en estos dos temas científicos importantes.

Se espera que los genes clave y las vías de señalización en la célula puedan ser regulados con precisión por medios de edición de genes, mejorando simultáneamente la viabilidad de las células madre y la tumorigenicidad, y finalmente obteniendo Trasplantes de células madre humanas de alta calidad y seguros.

Al analizar los compuestos de moléculas pequeñas que retrasan la senescencia de las células madre, los investigadores encontraron que los agonistas del factor de transcripción antioxidante NRF2 pueden retrasar el envejecimiento acelerado de las células madre mesenquimales en pacientes humanos con envejecimiento prematuro.

En estudios previos de biología de modelos de bajo nivel, la pérdida de NRF2 conduce a una vida más corta de los organismos, mientras que su sobreexpresión contribuye a la longevidad.

El artículo publicado por el equipo de investigación biofísica en Cell en 2016 y este estudio reveló que el envejecimiento de las células madre mesenquimales humanas se acompaña de una importante disminución de los niveles de proteína NRF2, que a su vez mejora la función de NRF2.

Puede mejorar la vitalidad del envejecimiento de las células madre mesenquimales. Por lo tanto, los investigadores especulan que aumentar la actividad de NRF2 a nivel del gen codificador puede retrasar el envejecimiento de las células madre humanas.

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Para demostrar esto, reemplazaron un solo nucleótido (A245G) en el exón 2 del gen NRF2 en células madre embrionarias humanas utilizando una técnica de edición de genes mediada por HDAdV del vector adenovírico de tercera generación.

Esta sustitución de una sola base permite que la proteína NRF2 en la célula se desprenda de su proteína inhibitoria KEAP1, que a su vez activa la expresión de un rango de genes antioxidantes y citoprotectores mediante la translocación al núcleo.

Posteriormente, los investigadores dirigieron la diferenciación de células madre embrionarias humanas modificadas genéticamente en células madre mesenquimales con potencial terapéutico, y encontraron que estas células madre mesenquimales han mejorado significativamente la auto renovación y la resistencia al estrés y la senescencia celular.

Además, las células endoteliales vasculares derivadas de la diferenciación de las células madre embrionarias también muestran una fuerte resistencia al daño oxidativo.

Estos resultados indican que esta estrategia de mejora genética puede conferir una mayor actividad y capacidad de autoprotección a las células madre humanas y sus derivados diferenciados.

Al mismo tiempo, los investigadores también examinaron si las células GES también tienen mayor capacidad de supervivencia, integración y reparación de tejidos después del trasplante in vivo.

Los resultados mostraron que las células GES anteriores pueden mostrar una mayor capacidad de supervivencia e integración después del trasplante en ratones y pueden promover significativamente la recuperación del flujo sanguíneo de las extremidades posteriores en ratones con lesión isquémica, lo que demostró que las células GES pueden expresarse después del trasplante.

Es superior a la capacidad de regeneración y reparación de las células madre ordinarias.

Los investigadores también realizaron una evaluación de seguridad de la estrategia de mejoramiento genético y encontraron que aunque las células GES tienen una capacidad de auto-renovación más fuerte y una vida de pasaje in vitro, no forman tumores después del trasplante en ratones inmunodeficientes.

De manera emocionante, las células GES también mostraron una fuerte resistencia a la transformación maligna de células inducida por el oncogén.

En el caso de la activación de muchos oncogenes, las células GES aún mantienen un alto grado de estabilidad genómica y no forman tumores después del trasplante en ratones inmunodeficientes.

De manera más interesante, las células madre embrionarias humanas genéticamente mejoradas producen solo teratomas que son mucho más pequeños que las células madre embrionarias de control en ratones inmunodeficientes.

Este experimento sugiere que incluso si una pequeña cantidad de células madre pluripotentes indiferenciadas permanecen en el trasplante de células GES, su capacidad para formar teratomas en el cuerpo se ha debilitado considerablemente, lo que reduce aún más el uso de células madre genéticamente mejoradas para el trasplante de células.

En resumen, el estudio utilizó la tecnología de edición genética por primera vez para lograr el mejoramiento genético de las células madre humanas, y demostró conceptualmente la posibilidad de utilizar esta estrategia para obtener injertos celulares de alta calidad y seguros.

La sustitución de una sola base por el gen NRF2 puede conferir una mayor resistencia al estrés y el envejecimiento en las células madre humanas, así como mejores funciones de retención y reparación regenerativa en el cuerpo, e incluso resistencia a la cáncer de células madre.

La importancia de esta investigación no es solo crear células madre mesenquimales humanas de alta calidad y seguras, sino, más importante aún, sentar las bases para el diseño de diferentes programas de mejoramiento genético para diferentes tipos de tejidos y características de la enfermedad, haciendo escala y estandarización para preparar una alta calidad y seguridad. Los materiales de trasplante de células madre humanas son posibles.

La investigación fue completada por el Instituto de Biofísica de la Academia de Ciencias, la Universidad de Pekín, el Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias y el Hospital Xuanwu de la Universidad de Capital Medical.

Liu Guanghui, investigador del Instituto de Biofísica de la Academia de Ciencias, Tang Fuyue, investigador de la Universidad de Pekín, y Qu Jing, investigador del Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias, son coautores.

Yang Jiping, estudiante de doctorado en el Instituto de Biofísica de la Academia de Ciencias, y Li Jingyi, estudiante de doctorado en la Universidad de Pekín, son los primeros autores.

El trabajo fue financiado por proyectos como el Ministerio de Ciencia y Tecnología, el Comité del Fondo, el Municipio de Beijing y la Academia de Ciencias, y las tecnologías relacionadas han solicitado patentes de invención.