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Hígado humano. Imagen: Espen Presthus. Fuente: Flickr.
En una nueva investigación que aparece en la revista Nature Biotechnology, un equipo de investigación internacional liderado por la Universidad Hebrea de Jerusalén (Israel) ha descrito una nueva técnica para el cultivo de hepatocitos humanos -las células del hígado- en el laboratorio.
Este desarrollo innovador podría ayudar a avanzar en una variedad de aplicaciones de investigación relacionadas con el hígado, desde el estudio de la toxicidad de los fármacos a la creación de soportes hepáticos bioartificiales para pacientes en espera de trasplantes.
Los hepatocitos humanos -células que componen el 85% del hígado- se utilizan habitualmente en la industria farmacéutica para el estudio de hepatotoxicidad, o las interacciones fármaco-fármaco. También tienen aplicaciones clínicas en terapia celular para corregir defectos genéticos, revertir la cirrosis, o apoyar a los pacientes con un dispositivo de asistencia hepático.
Lamentablemente, aunque el hígado humano puede regenerarse rápidamente in vivo -como a Prometeo en el mito griego-, esta capacidad de proliferar se pierde rápidamente cuando las células humanas salen del cuerpo. Hasta ahora, los intentos de multiplicar los hepatocitos humanos en el laboratorio ha resultado en células cancerosas inmortalizadas con poca función metabólica. La escasa oferta de hepatocitos humanos y esta incapacidad de que se reproduzcan sin perder sus propiedades es un obstáculo importante para el desarrollo científico, clínico y farmacéutico.
Este desarrollo innovador podría ayudar a avanzar en una variedad de aplicaciones de investigación relacionadas con el hígado, desde el estudio de la toxicidad de los fármacos a la creación de soportes hepáticos bioartificiales para pacientes en espera de trasplantes.
Los hepatocitos humanos -células que componen el 85% del hígado- se utilizan habitualmente en la industria farmacéutica para el estudio de hepatotoxicidad, o las interacciones fármaco-fármaco. También tienen aplicaciones clínicas en terapia celular para corregir defectos genéticos, revertir la cirrosis, o apoyar a los pacientes con un dispositivo de asistencia hepático.
Lamentablemente, aunque el hígado humano puede regenerarse rápidamente in vivo -como a Prometeo en el mito griego-, esta capacidad de proliferar se pierde rápidamente cuando las células humanas salen del cuerpo. Hasta ahora, los intentos de multiplicar los hepatocitos humanos en el laboratorio ha resultado en células cancerosas inmortalizadas con poca función metabólica. La escasa oferta de hepatocitos humanos y esta incapacidad de que se reproduzcan sin perder sus propiedades es un obstáculo importante para el desarrollo científico, clínico y farmacéutico.
Hepatocitos etiquetados con fluorescencia de Upcyte. Imagen: Yaakov Nahmias. Fuente: Universidad Hebrea de Jerusalén.
Nuevo enfoque
Para hacer frente a este problema, Yaakov Nahmias, director del Centro de Bioingeniería Alexander Grass de la Universidad Hebrea de Jerusalén, se asoció con los alemanes de la empresa Upcyte technologies (antes Medicyte) para desarrollar un nuevo enfoque.
Basándose en trabajos anteriores sobre el Virus del Papiloma Humano (VPH), el equipo demostró que la expresión débil de las proteínas del VPH E6 y E7 permitía a los hepatocitos proliferar en respuesta a la oncostatina M (OSM), un miembro de la superfamilia de la interleucina 6 (IL-6) que está implicada en la regeneración del hígado.
Los investigadores seleccionaron cuidadosamente colonias de hepatocitos humanos que sólo proliferan en respuesta a OSM. La estimulación con OSM provocaba la proliferación celular, con un tiempo de duplicación de entre 33 y 49 horas. La eliminación de OSM detenía el crecimiento y la diferenciación hepática en el plazo de 4 días, generando células altamente funcionales.
El método, señala la nota de prensa de la universidad israelí, permite obtener un millón de veces más células que de un órgano sano, y pueden utilizarse para probar fármacos. Las modificaciones genéticas imposibilitan el uso de las células para trasplante, sin embargo.
Para hacer frente a este problema, Yaakov Nahmias, director del Centro de Bioingeniería Alexander Grass de la Universidad Hebrea de Jerusalén, se asoció con los alemanes de la empresa Upcyte technologies (antes Medicyte) para desarrollar un nuevo enfoque.
Basándose en trabajos anteriores sobre el Virus del Papiloma Humano (VPH), el equipo demostró que la expresión débil de las proteínas del VPH E6 y E7 permitía a los hepatocitos proliferar en respuesta a la oncostatina M (OSM), un miembro de la superfamilia de la interleucina 6 (IL-6) que está implicada en la regeneración del hígado.
Los investigadores seleccionaron cuidadosamente colonias de hepatocitos humanos que sólo proliferan en respuesta a OSM. La estimulación con OSM provocaba la proliferación celular, con un tiempo de duplicación de entre 33 y 49 horas. La eliminación de OSM detenía el crecimiento y la diferenciación hepática en el plazo de 4 días, generando células altamente funcionales.
El método, señala la nota de prensa de la universidad israelí, permite obtener un millón de veces más células que de un órgano sano, y pueden utilizarse para probar fármacos. Las modificaciones genéticas imposibilitan el uso de las células para trasplante, sin embargo.
Referencia bibliográfica:
Gahl Levy, David Bomze, Stefan Heinz, Sarada Devi Ramachandran, Astrid Noerenberg, Merav Cohen, Oren Shibolet, Ella Sklan, Joris Braspenning, Yaakov Nahmias: Long-term culture and expansion of primary human hepatocytes. Nature Biotechnology (2015). DOI: 10.1038/nbt.3377.
Gahl Levy, David Bomze, Stefan Heinz, Sarada Devi Ramachandran, Astrid Noerenberg, Merav Cohen, Oren Shibolet, Ella Sklan, Joris Braspenning, Yaakov Nahmias: Long-term culture and expansion of primary human hepatocytes. Nature Biotechnology (2015). DOI: 10.1038/nbt.3377.
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