Debido a que las células cardíacas no pueden multiplicarse y los músculos cardíacos contienen pocas células madre, el tejido cardíaco no puede repararse a sí mismo después de un ataque cardíaco. Ahora, los investigadores de la Universidad de Tel Aviv están estableciendo literalmente un nuevo estándar de oro en la ingeniería de tejidos cardíacos.
Dr. Tal Dvir y su estudiante graduado Michal Shevach del Departamento de Biotecnología de TAU, Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, y Centro de Nanociencia y Nanotecnología, han estado desarrollando sofisticadas herramientas micro y nanotecnológicas, que varían en tamaño desde una millonésima a una mil millonésima parte de un metro, para desarrollar sustitutos funcionales para los tejidos cardíacos dañados. Buscando métodos innovadores para restaurar la función cardíaca, especialmente "parches" cardíacos que podrían trasplantarse al cuerpo para reemplazar el tejido cardíaco dañado, El Dr. Dvir literalmente encontró oro. Él y su equipo descubrieron que las partículas de oro pueden aumentar la conductividad de los biomateriales.
En un estudio publicado por Nano letras , El equipo del Dr. Dvir presentó su modelo para un parche cardíaco híbrido superior, que incorpora biomaterial extraído de pacientes y nanopartículas de oro. "Nuestro objetivo era doble, ", dijo el Dr. Dvir." Para diseñar tejido que no desencadene una respuesta inmune en el paciente, y para fabricar un parche funcional que no sufra problemas de señalización o conductividad ".
Un andamio para las células del corazón
El tejido cardíaco está diseñado permitiendo que las células, tomado del paciente u otras fuentes, crecer en un andamio tridimensional, similar a la rejilla de colágeno que sostiene naturalmente las células del corazón. Tiempo extraordinario, las células se unen para formar un tejido que genera sus propios impulsos eléctricos y se expande y contrae espontáneamente. Luego, el tejido puede implantarse quirúrgicamente como un parche para reemplazar el tejido dañado y mejorar la función cardíaca en los pacientes.
Según el Dr. Dvir, Los esfuerzos recientes en el mundo científico se centran en el uso de andamios de corazones de cerdo para suministrar la rejilla de colágeno. llamada matriz extracelular, con el objetivo de implantarlos en pacientes humanos. Sin embargo, debido a restos residuales de antígenos como el azúcar u otras moléculas, Es probable que las células inmunitarias de los pacientes humanos ataquen la matriz animal.
Para abordar esta respuesta inmunogénica, El grupo del Dr. Dvir sugirió un nuevo enfoque. El tejido graso del propio estómago de un paciente podría recolectarse fácil y rápidamente, sus células eliminadas de manera eficiente, y la matriz restante conservada. Este andamio no provoca una respuesta inmune.
Usar oro para crear una red cardíaca
El segundo dilema, para establecer señales de red funcionales, fue complicado por el uso de la matriz extracelular humana. "Los parches de ingeniería no establecen conexiones de inmediato, ", dijo el Dr. Dvir." El biomaterial recolectado para una matriz tiende a ser aislante y, por lo tanto, altera las señales de la red ".
En su Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Medicina Regenerativa, El Dr. Dvir exploró la integración de nanopartículas de oro en el tejido cardíaco para optimizar la señalización eléctrica entre las células. "Para abordar nuestro problema de señalización eléctrica, depositamos nanopartículas de oro en la superficie de nuestra matriz recolectada por el paciente, 'decorar' el biomaterial con conductores, "dijo el Dr. Dvir." El resultado fue que el parche híbrido no inmunogénico se contrajo muy bien debido a las nanopartículas, transfiriendo señales eléctricas mucho más rápido y más eficientemente que los andamios no modificados ".
Los resultados de las pruebas preliminares del parche híbrido en animales han sido positivos. "Ahora tenemos que demostrar que estos parches cardíacos híbridos autólogos mejoran la función cardíaca después de un ataque cardíaco con una respuesta inmune mínima". ", dijo el Dr. Dvir." Entonces planeamos trasladarlo a animales grandes y después de eso, a los ensayos clínicos ".
