Muchas de las complejas formas plegadas que forman los tejidos de los mamíferos se pueden recrear con instrucciones muy simples, Los bioingenieros de UC San Francisco informan el 28 de diciembre en la revista Célula de desarrollo . Al modelar células de ratón o humanas mecánicamente activas para formar capas delgadas de fibras de la matriz extracelular, los investigadores pudieron crear cuencos, bobinas y ondas de tejido vivo. Las células colaboraron mecánicamente a través de una red de estas fibras para plegarse de manera predecible, imitando los procesos de desarrollo natural.

"El desarrollo comienza a convertirse en un lienzo para la ingeniería, y dividiendo la complejidad del desarrollo en principios de ingeniería más simples, los científicos están comenzando a comprender mejor, y finalmente controlar, la biología fundamental, "dice el autor principal Zev Gartner, parte del Centro de Construcción Celular de la Universidad de California, San Francisco. "En este caso, la capacidad intrínseca de las células mecánicamente activas para promover cambios en la forma de los tejidos es un chasis fantástico para construir tejidos sintéticos complejos y funcionales ".

Los laboratorios ya utilizan la impresión 3D o el micromoldeado para crear formas 3D para la ingeniería de tejidos, pero el producto final a menudo pierde las características estructurales clave de los tejidos que crecen de acuerdo con los programas de desarrollo. El enfoque del laboratorio de Gartner utiliza una tecnología de modelado de células 3D de precisión llamada ensamblaje de células programado por ADN (DPAC) para configurar una plantilla espacial inicial de un tejido que luego se pliega en formas complejas de manera que replican cómo los tejidos se ensamblan jerárquicamente durante el desarrollo. .

"Estamos empezando a ver que es posible descomponer los procesos de desarrollo natural en principios de ingeniería que luego podemos reutilizar para construir y comprender los tejidos". "dice el primer autor Alex Hughes, becario postdoctoral en UCSF. "Es un ángulo totalmente nuevo en la ingeniería de tejidos".

"Me asombró lo bien que funcionó esta idea y la sencillez con que se comportan las células, "Dice Gartner." Esta idea nos mostró que cuando revelamos principios sólidos de diseño de desarrollo, lo que podemos hacer con ellos desde una perspectiva de ingeniería solo está limitado por nuestra imaginación. Alex fue capaz de crear construcciones vivientes que cambiaron de forma de formas muy cercanas a lo que predijeron nuestros modelos simples ".

Gartner y su equipo ahora tienen curiosidad por saber si pueden unir el programa de desarrollo que controla el plegado del tejido junto con otros que controlan el patrón de tejido. También esperan comenzar a comprender cómo se diferencian las células en respuesta a los cambios mecánicos que ocurren durante el plegamiento de tejidos in vivo. inspirándose en etapas específicas del desarrollo embrionario.