Universidad de Columbia 06/05/2011 - Investigadores de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Columbia (Nueva York, EE.UU.) han establecido un nuevo método para reparar un corazón dañado mediante una plataforma de ingeniería de tejidos que permite a los tejidos del corazón repararse a sí mismo. Este descubrimiento, recientemente publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, es un importante paso adelante en la lucha contra las enfermedades cardiovasculares, uno de los problemas de salud más graves de nuestro tiempo.

La investigación está dirigida por Gordana Vunjak-Novakovic, profesor de Ingeniería Biomédica en la Universidad de Columbia, los investigadores desarrollaron una nueva terapia celular para tratar el infarto de miocardio. Fueron capaces, por primera vez, de combinar el uso de las células madre humanas, que fueron acondicionadas durante el cultivo in vitro para maximizar su capacidad de revascularización y mejorar el flujo de sangre al tejido infartado con un “andamio” totalmente biológico diseñado para llevar estas células al corazón dañado. Gracias a esta plataforma, fueron capaces de mantener las células en la zona infartada y además mejorar su supervivencia, ya que en otras condiciones la mayoría de las células hubieran muerto a causa de la obstrucción de su suministro de sangre.

"Estamos entusiasmados con esta nueva técnica," dijo el Dr. Vunjak-Novakovic. "Esta plataforma tiene una gran adaptabilidad y creemos que podría extenderse fácilmente su uso con otros tipos de células madre humanas."

De hecho, el equipo de Ingeniería de Columbia (con Amandine Godier-Fournemont y Martens Timoteo como autores principales) elimina las células del músculo del corazón humano -el miocardio- dejando ese “andamio” proteínico con una arquitectura intacta y propiedades mecánicas. Llenaron el andamio con células madre mesenquimales y aplicaron los parches en el tejido cardiaco dañado. Los parches promovieron el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos y liberaron proteínas que estimulan los mecanismos de autoreparación del tejido nativo. Además, el equipo también utilizó esta plataforma para identificar los mecanismos de señalización implicados en el proceso de reparación, y ampliar su conocimiento sobre el papel de las células y el diseño del “andamio” en la reparación del corazón.

"Es realmente alentador lograr estos avances a la hora de dar 'instrucciones' a las células madre para formar tejidos humanos, proporcionándoles el ambiente adecuado", señaló el Dr. Vunjak-Novakovic. "Las células son los verdaderos ingenieros de tejidos, nosotros sólo diseñamos el entorno adecuado para que puedan hacer su trabajo. Debido a que este entorno necesita imitar exactamente las condiciones de desarrollo nativas, los avances en este campo sólo pueden darse gracias al trabajo conjunto y multidisciplinar de bio-ingenieros, biólogos celulares madre, y médicos. Al permitir la regeneración y renovación de nuestros tejidos dañados, podemos ayudar a las personas vivir más y mejor. "

El Dr. Vunjak-Novakovic y su equipo tienen varios proyectos de investigación activos que siguen esta línea de trabajo. Ahora están investigando la formación de un parche cardiaco contráctil con células madre humanas, que pueden dar lugar tanto a los músculos como a los compartimentos vasculares del corazón. También están estudiando el mecanismo por el que las células madre que se encuentran dentro de un parche cardíaco, desarrollan su capacidad de generar fuerza mecánica y de conducción eléctrica al ser implantadas en el tejido del corazón infartado, y cómo estas funciones pueden ser moduladas por cultivo in vitro.

Este estudio de la Universidad de Columbia ha sido apoyado por el NIH (National Institutes of Health) de los EE.UU.