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| Imagen: Michael Rosnach, Keel Yong Lee, Sung-Jin Park, Kevin Kit Parker |
Si no puedes hacer un órgano artificial, hacer un animal completo parece una exageración. Sin embargo, los investigadores que trabajan en corazones artificiales han creado un "pez" biohíbrido a partir de células cardíacas humanas como un trampolín. Su movimiento similar al del pez cebra está impulsado por los latidos del corazón. Un día, puede salvar la vida de alguien a quien amas.
La escasez de órganos de donantes es tan grave que las personas están modificando genéticamente a los cerdos para producir corazones que los humanos puedan usar. Un equipo de la Universidad de Harvard está trabajando en un enfoque diferente, buscando construir corazones artificiales a partir de células madre cardíacas.
Están muy lejos de eso, pero se desviaron para convertir las células en una creación biohíbrida con forma de pez y ver si nadaría. En Science, informan sobre el éxito: han creado el primer dispositivo biohíbrido autónomo a partir de células cardíacas derivadas de células madre humanas.
“Nuestro objetivo final es construir un corazón artificial para reemplazar un corazón malformado en un niño”, dijo el profesor Kit Parker en un comunicado. “En lugar de usar imágenes del corazón como modelo, estamos identificando los principios biofísicos clave que hacen que el corazón funcione, usándolos como criterios de diseño y reproduciéndolos en un sistema, un pez nadador vivo, donde es mucho más fácil ver si tenemos éxito.”
La creación se llama biohíbrido porque combinó células humanas con material no biológico, como un cuerpo de gelatina y papel y un flotador de plástico. No se incorporó material de un pez real.
La característica clave de un corazón, después de todo, es que late, y sus células constituyentes hacen lo mismo. El equipo hizo que 73.000 células madre se convirtieran en células de músculo cardíaco y las pintó en una estructura con forma de pez cebra, con dos capas de células musculares a cada lado de la aleta caudal. Los músculos de cada lado contenían proteínas retinales sensibles a diferentes colores de luz. Al alternar colores claros, las células se hicieron para batir sin sincronización, de modo que un lado se contrajo mientras el otro se estiraba, tirando de la cola primero en un sentido y luego en el otro. Pescado rojo, pescado azul de hecho.
El movimiento empujó al "pez" hacia adelante, y el equipo demostró que las células pueden mantener este movimiento durante 108 días cuando nadan en una solución salina enriquecida con glucosa.
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| Esquema de cómo nada el pez biohíbrido. Crédito de la imagen: Michael Rosnach, Keel Yong Lee, Sung-Jin Park, Kevin Kit Parker |
"Al aprovechar la señalización mecanoeléctrica cardíaca entre dos capas de músculo, recreamos el ciclo en el que cada contracción se produce automáticamente como respuesta al estiramiento en el lado opuesto", dijo el coautor principal, el Dr. Keel Yong Lee. La frecuencia y el ritmo del latido están controlados por un nodo de marcapasos, lo que le da al equipo práctica para hacer una contraparte de marcapasos.
El pez evolucionó a partir de proyectos anteriores del mismo laboratorio, modelado primero en una medusa y luego en una raya. Sin embargo, ambos usaron células de corazón de rata, mientras que el pez, aún sin nombre, es nuestra carne y sangre. También es un nadador mucho mejor que duró mucho más gracias a los mecanismos de doble ritmo.
Quizás lo más notable es que el biohíbrido mejoró en ser un pez a medida que pasaba el tiempo. El ejercicio de nadar fortaleció las células, produciendo velocidades de natación más rápidas y mejoró la coordinación muscular en el transcurso del primer mes.
Nada de esto significa que estemos a punto de ver corazones de células madre bombeando sangre en personas vivas en el corto plazo, pero Parker lo considera un progreso y dice: "Podría construir un corazón modelo con Play-Doh, eso no significa que pueda construir un corazón. Puedes cultivar algunas células tumorales al azar en un plato hasta que se cuajen en un bulto palpitante y lo llamen organoide cardíaco. Ninguno de esos esfuerzos va a, por diseño, recapitular la física de un sistema que late más de mil millones de veces durante su vida mientras reconstruye simultáneamente sus células sobre la marcha. Ese es el desafío. Ahí es donde vamos a trabajar".
Y recuerda, si una mala ruptura te ha hecho sentir que tu corazón está roto, hay muchos más peces en el mar.
Fuente: https://www.iflscience.com/health-and-medicine/artificial-fish-made-from-cardiac-cells-swims-like-a-beating-heart/