Primer músculo de laboratorio que se contrae

Un equipo de investigadores de la Universidad de Duke (en EEUU) ha conseguido desarrollar por vez primera músculo esquelético (músculo estriado que va unido al esqueleto humano) que se contrae y que responde como un tejido natural a estímulos externos (como pulsos eléctricos, señales bioquímicas o productos farmacéuticos).

Este tejido cultivado en laboratorio podría permitir probar nuevos medicamentos e investigar enfermedades en músculos desarrollados fuera del cuerpo humano.

"La belleza de este trabajo es que puede servir como banco de pruebas para ensayos clínicos", afirma Nenad Bursac, el bioigeniero al cargo de la investigación, en declaraciones publicadas por la Universidad de Duke.

"Estamos trabajando para poner a prueba la eficacia y la seguridad de medicamentos sin poner en peligro la salud de los pacientes; así como para reproducir las señales funcionales y bioquímicas de las enfermedades, especialmente de las enfermedades raras y de aquellas en las que las biopsias musculares resultan complicadas", añade el investigador.

Cómo se hizo

Bursac y su colaboradora, Lauran Madden, utilizaron para su trabajo una pequeña muestra de células madre humanas en un estadio de desarrollo avanzado, pero que aún no se habían convertido en tejido muscular (las células madre son aquellas capaces de diferenciarse en cualquier tipo de tejido).

Los científicos propiciaron la proliferación de estas primeras células o "precursores miogénicos" (las multiplicaron por más de 1.000), y luego las ubicaron a todas ellas en un “andamio”; una estructura de tres dimensiones que estaba llena de un gel nutritivo.  Dicho gel ayudó a las células a formar fibras musculares alineadas y funcionales.

Éxito en las pruebas realizadas

Madden sometió a continuación este “músculo” resultante a una batería de pruebas, con el fin de determinar hasta qué punto se parecía al tejido muscular humano.  

Constató que el músculo de laboratorio se contraía con firmeza en respuesta a estímulos eléctricos, algo que hasta ahora no se había conseguido con músculos de este tipo. También demostró que las vías de señalización que permiten a los nervios activar los músculos estaban intactas y eran funcionales, en dicho músculo “artificial”.

Por último, para averiguar si este podía ser utilizado como sustituto en pruebas médicas, los científicos analizaron su respuesta a una variedad de medicamentos, como las estatinas -que se usan para reducir el colesterol- y el clenbuterol, un fármaco indicado para el tratamiento de enfermedades respiratorias por su efecto broncodilatador.

Dado que los efectos de los fármacos sobre el músculo de laboratorio coincidieron con los observados en pacientes humanos, queda demostrada su potencial utilidad para pruebas médicas.

Referencia bibliográfica:

Lauran Madden, Mark Juhas, William E Kraus, George A Truskey, Nenad Bursac. Bioengineered human myobundles mimic clinical responses of skeletal muscle to drugs. eLife (2015). DOI: 10.7554/eLife.04885.