El uso de electrónica flexible integrada en
miniórganos derivados de células madre permite medir y estimular la actividad
eléctrica de hormonas como la insulina o el glucagón para mejorar su respuesta
a la glucosa.
Agencia SINC) Un equipo de investigación liderado por
Qiang Li, de la Universidad de Harvard, ha desarrollado una nueva generación de organoides pancreáticos ‘cyborg’.
Estos dispositivos combinan electrónica flexible en miniatura con islotes
pancreáticos derivados de células madre humanas, lo que permite por primera vez
monitorizar en tiempo real la actividad
eléctrica relacionada con la regulación de la glucosa en
las células alfa y beta mientras estas maduran.
Las células de
los islotes pancreáticos son responsables de secretar hormonas fundamentales:
el glucagón (célula alfa) y la insulina (célula beta). Este proceso ocurre como
respuesta directa a cambios eléctricos en la membrana celular. Gracias a la
electrónica implantada, los científicos no solo han podido observar estos
cambios, sino también estimular
las células para potenciar su capacidad de respuesta ante
el azúcar en sangre.
Según explican
los autores en el estudio publicado esta semana en la revista Science, “implantar y distribuir esta
nanoelectrónica en los cuerpos de los organoides en desarrollo nos permite
estudiar la dinámica de la electrofisiología a escala celular durante la
organogénesis”. Este enfoque supera las
limitaciones de las técnicas actuales, que a menudo son
invasivas o no permiten un seguimiento prolongado en el tiempo.
Hacia una nueva medicina
regenerativa para la diabetes
La integración de sensores flexibles en tejidos
biológicos ofrece una vía inédita para estudiar la biología del páncreas con
una precisión sin precedentes. Los investigadores señalan que estos organoides
“proporcionan una plataforma para el seguimiento continuo y con resolución
de célula única de la maduración eléctrica de las células alfa y beta
dentro de un tejido 3D intacto”.
La investigación también vincula esta actividad
eléctrica con la expresión genética de las células, analizando cómo les
afectan diferentes compuestos químicos y los ritmos circadianos. Para
el equipo científico, este avance es un paso crítico hacia la medicina
personalizada y el trasplante de tejidos: “Esta plataforma potencia el
descubrimiento de reguladores de los islotes derivados de células madre y proporciona
una ruta hacia la ingeniería de islotes humanos totalmente funcionales y
ajustables”.
En un artículo de perspectiva que acompaña al
estudio, Jochen Lang (Universidad de Ottawa, Canadá) y Matthieu Raoux
(Universidad de Burdeos, Francia), investigadores en este campo, destacan que
estos sistemas ‘cyborg’ podrían servir de guía para cultivar organoides
humanos plenamente funcionales. Esta capacidad de monitorización asegura
que los tejidos creados en el laboratorio alcancen el grado de madurez necesario
antes de cualquier aplicación clínica en pacientes con diabetes.
Fuente: ConsensoSalud-
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