Sigue leyendo para saber más acerca de un descubrimiento fascinante, los investigadores hacen crecer el primer músculo esquelético humano.
Hacen crecer el primer músculo esquelético humano
En un nuevo estudio de laboratorio realizado por la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, los investigadores han revelado que fueron capaces de hacer crecer el primer músculo esquelético humano siempre que se contrae en respuesta a los estímulos externos. El tejido muscular responde a los medicamentos de estimulación y farmacéuticos eléctricos. El equipo de científicos dice que su creación allana el camino para probar nuevos medicamentos y el estudio de las enfermedades sin el riesgo de poner en peligro la salud de una persona.
¿Qué es?
El líder del estudio Nenad Bursac profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke se siente el trabajo puede servir como un campo de pruebas para los ensayos clínicos en un tubo de ensayo. Los científicos médicos están trabajando para la eficacia y seguridad del fármaco de prueba, sin poner una persona en cualquier peligro.
También están trabajando para replicar las señales funcionales y bioquímicas de las enfermedades, en particular las poco frecuentes y los que hacen la toma de biopsias de tejido muscular extremadamente difícil.
Dr Bursac y su equipo dicen que hay un fuerte enfoque en el desarrollo de modelos in vitro para su uso en pruebas médicas, ya que podría disminuir la experimentación con animales y puede mejorar el resultado para los seres humanos también. El estudio apareció en la edición de enero 2015 de la revista de acceso abierto llamado “eLife”.
¿Cómo se construye el músculo?
Nenad Bursac y Lauran Madden, un colega de investigación post-doctoral, comenzaron el experimento tomando una pequeña muestra de células humanas que ya se han procesado más allá de las células madre, pero aún no se había convertido en el tejido muscular. El equipo se amplió estos “precursores miogénicos” más de mil veces y luego los colocó en un andamio tridimensional de apoyo para la ayuda. Las células se llenaron a continuación con un gel nutritivo que permiten ellos forman fibras musculares alineados y eficientes.
Madden declaró: “Tenemos mucha experiencia haciendo músculos bioartificiales de células animales en el laboratorio, y todavía nos llevó un año de ajuste de las variables como la densidad celular y el gel y la optimización de la matriz de la cultura y los medios de comunicación para hacer este trabajo con células musculares humanas “. Dr. Madden también agregó que ella somete el nuevo tejido muscular a una variedad de diferentes pruebas para averiguar cuán estrechamente imitaba tejido nativo dentro del cuerpo humano.
Utilización para exámenes médicos
Para determinar si el tejido muscular es viable para pruebas médicas, Dr. Bursac y el Dr. Madden estudiaron su capacidad de respuesta a una variedad de medicamentos. Estos medicamentos incluyen las estatinas que se utilizan para los niveles de colesterol, así como el clenbuterol, un medicamento que se utiliza fuera de la etiqueta como una sustancia para mejorar el rendimiento de los atletas.
Cuando se utiliza en el tejido muscular, los efectos de estos fármacos fueron los mismos que lo que se testigo en pacientes humanos. Los medicamentos con estatinas tuvieron una reacción dependiente de la dosis, causando la acumulación de grasa atípica en niveles altos. Clenbuterol tenía una ventana ligera beneficioso para el aumento de las contracciones musculares. Sin embargo, ambos de estos efectos han sido documentados en pacientes humanos.
Clenbuterol no terminan causando daños en el tejido muscular en ratones a esas dosis, demostrando así los tejidos de laboratorio se muestran una respuesta que sería el mismo que en los seres humanos.
Medicina personalizada: Un tamaño no sirve para todos
El objetivo final de la utilización in vitro crecido tejido muscular es proporcionar la medicina adaptada individualmente a una persona. Los científicos podrían tomar una biopsia de cada paciente, crecen algunos músculos nuevos y utilizar estas muestras para las pruebas y experimentación para ver qué medicamentos y opciones de tratamiento resultaría más beneficioso.
Dr Burac ya está trabajando en otro estudio con los médicos y los investigadores de la Universidad de Duke, entre ellos el Dr. Dwight Koeberl, profesor asociado de pediatría. El objetivo de este estudio es tratar de conectar la eficacia de los fármacos en los pacientes con los efectos sobre el tejido muscular cultivada en el laboratorio.
El equipo de investigación está tratando de fabricar apretando los músculos humanos mediante el uso de células pluripotentes inducidas, en lugar de los que se obtienen a partir de biopsias.
Dr Bursac afirma: “Hay algunas enfermedades, como la distrofia muscular de Duchenne, por ejemplo, que hacen que la toma de biopsias musculares difícil Si pudiéramos crecer de trabajo, los músculos comprobables a partir de células madre pluripotentes inducidas, podríamos tomar una muestra de sangre o de piel y nunca tener que hacerlo. molestar al paciente de nuevo “.
Otros especialistas que participan en el estudio incluyen George Truskey, el asociado senior de investigación de la Escuela Pratt de Ingeniería y la R Eugene, Susie E Goodson, un profesor de Ingeniería Biomédica, y William Klaus, profesor de ingeniería biomédica, la medicina y la enfermería en Duke.
No sólo es el tejido muscular de contratación va a abrir muchas puertas nuevas en el campo de tratamiento médico, que va a cambiar la vida.
Los investigadores biomédicos han desarrollado también vivir el músculo esquelético que imita la cosa real. Este tejido contratos forma rápida y potente y para la primera vez que tiene la capacidad de curarse a sí mismo dentro del laboratorio y dentro de un animal.
El estudio se realizó en Duke y el tejido se puso a prueba en la parte posterior de un ratón vivo. Los científicos fueron capaces de ver en la monitorización en tiempo real y visualizarla en un animal camina en vivo. Tanto músculo cultivada en el laboratorio y procedimientos experimentales son muy importantes hacia el crecimiento muscular viable para el estudio y el tratamiento de enfermedades. Los músculos que recientemente se han desarrollado son extremadamente valiosa a los avances para el campo y estos son el músculo primeros tiempos de ingeniería que se han realizado contratos con tanta fuerza como la cosa real.
Dr Bursac y su equipo encontraron que eran necesarias dos cosas que mejor músculo preparado y estas fibras contráctiles son-bien desarrollados y una reserva de células madre musculares llamados “células satélite”. Cada músculo tiene células satélite en abundancia, listos para activarse cuando se produce una lesión y para comenzar el proceso de curación. La clave para el éxito del equipo fue la creación de los microambientes donde estas células madre podrían esperar, hasta que fueron necesarios para realizar una tarea.
Para probar los músculos, los investigadores les corrieron a través de una amplia variedad de ensayos en el laboratorio. Al estimular el músculo con pulsos eléctricos, midieron la fuerza contráctil, que muestra que contenía más de diez veces la fuerza de cualquier músculo fabricado en el pasado. Las fibras también fueron dañados con las toxinas de veneno de serpiente y las células satélite encontradas podrían comenzar, reproducir y sanar las fibras dañadas.
Esta investigación fue apoyada por el NIH, y el Instituto Nacional de Artritis y Enfermedades Musculoesqueléticas y de la Piel.
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