Investigadores de la Universidad Estatal de Utah están utilizando seda de gusano de seda para hacer crecer las células del músculo esquelético, mejorando los métodos tradicionales de cultivo celular y, con suerte, conduciendo a mejores tratamientos para la atrofia muscular.

Cuando los científicos intentan comprender las enfermedades y probar tratamientos, generalmente cultivan células modelo en una superficie plana de plástico (piense en una placa de Petri). Pero el crecimiento de células en una superficie bidimensional tiene sus limitaciones, principalmente porque el tejido muscular es tridimensional. Por lo tanto, Los investigadores de la USU desarrollaron una superficie de cultivo celular tridimensional haciendo crecer células en fibras de seda que se envuelven alrededor de un chasis acrílico. El equipo utilizó seda de gusano de seda tanto nativa como transgénica, este último producido por gusanos de seda modificados con genes de seda de araña.

Las sedas de gusanos de seda nativos se han utilizado anteriormente como modelos de cultivo celular tridimensionales, pero esta es la primera vez que la seda transgénica de gusano de seda se ha utilizado para modelar el músculo esquelético. Elizabeth Vargis, Matthew Clegg, y Jacob Barney del Departamento de Ingeniería Biológica, y Justin Jones, Thomas Harris, y Xiaoli Zhang del Departamento de Biología publicaron sus hallazgos en Ciencia e ingeniería de biomateriales ACS .

Se demostró que las células cultivadas en seda de gusano de seda imitan más de cerca el músculo esquelético humano que las que se cultivan en la superficie plástica habitual. Estas células mostraron una mayor flexibilidad mecánica y una mayor expresión de los genes necesarios para la contracción muscular. La seda del gusano de seda también fomentó la alineación adecuada de las fibras musculares, un elemento necesario para un modelado muscular robusto.

El músculo esquelético es responsable de mover el esqueleto, estabilizar las articulaciones, y protección de órganos internos. El deterioro de estos músculos puede ocurrir por innumerables razones, y puede suceder rápidamente. Por ejemplo, después de solo dos semanas de inmovilización, una persona puede perder casi una cuarta parte de la fuerza de los músculos cuádriceps. Comprender cómo los músculos pueden atrofiarse tan rápidamente debe comenzar a nivel celular, con células cultivadas para representar mejor la realidad.

"El objetivo principal de mi investigación es crear mejores modelos in vitro, "dijo Elizabeth Vargis, profesor asociado de ingeniería biológica en la USU. "Los investigadores cultivan células en estas plataformas 2D, que no son muy realistas, pero danos mucha información. Basado en esos resultados, Suelen pasar a un modelo animal, luego pasan a los ensayos clínicos, donde una gran mayoría de ellos fracasa. Estoy tratando de contribuir a ese primer paso desarrollando modelos in vitro más realistas de tejido normal y enfermo ".