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# Biología# Biología celular

Uso Innovador de Cordones Umbilicales en la Investigación de Células Madre Caninas

Científicos crean iPSCs caninas a partir de cordones umbilicales, abriendo nuevas vías en la medicina veterinaria.

Atsushi Yamazaki, Seiji Shiozawa, Yuko Koushige, Hirotaka Kondo, Hisashi Shibuya, Kazuya Edamura

― 6 minilectura


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En el mundo de la ciencia, los investigadores están en una misión para crear células que puedan transformarse en cualquier otro tipo de célula. Estas células especiales se llaman Células Madre Pluripotentes Inducidas, o iPSCs para abreviar. ¡Piénsalas como las navajas suizas de las células! Tienen el potencial de renovarse sin fin y pueden convertirse en diferentes tipos de células necesarias para varias funciones en el cuerpo.

En 2007, los científicos por primera vez descubrieron cómo crear estas mágicas células utilizando un método que involucraba un virus. Más tarde, se pusieron las pilas y encontraron formas de crear estas células sin usar virus, haciéndolas más seguras para su uso clínico. Avancemos a hoy: los científicos están ocupados tratando de hacer iPSCs de fuentes menos invasivas, como cordones umbilicales o sangre, en lugar de tener que pinchar y molestar a la piel de nuestros amigos peludos.

De Cordones Umbilicales a iPSCs

Una de las ideas más ingeniosas es usar cordones umbilicales. Cuando nacen los cachorros, esos cordones terminan tirándose, ¡así que por qué no usarlos para algo bueno? Los cordones umbilicales tienen células jóvenes y frescas que se pueden convertir fácilmente en iPSCs. La idea aquí es recolectar estos cordones sin causar estrés a los perros. Después de todo, ¡queremos que sigan moviendo la cola!

Así que, los científicos decidieron recoger estos cordones de una instalación de cría, donde solo estaban ahí esperando ser desechados, y comenzar su truco mágico.

La Ciencia Detrás de la Magia

Para convertir estas células de Cordón umbilical en iPSCs, los científicos las cultivaron en un ambiente especial. Cortaron los cordones en pedacitos y los pusieron en platos con un Medio de Crecimiento. Es como hacer una cama cálida y acogedora para que crezcan las células bebé. Alimentaron estas células con una mezcla nutritiva que incluía una salsa secreta de factores de crecimiento, que ayudó a que florecieran.

Una vez que las células estaban multiplicándose felices, el siguiente paso fue introducir un ADN especial que las ayudaría a convertirse en iPSCs. Esto se hizo usando un dispositivo ingenioso que envía estos paquetes de ADN directamente a las células. Después de esperar un par de semanas, ¡voilà! Los científicos tenían pequeñas colonias de iPSCs listas para más pruebas.

Manteniendo las Células Felices y Saludables

El siguiente truco fue mantener estas iPSCs vivas y saludables. Los científicos descubrieron que alimentarlas con una mezcla especial llamada StemFit AK03N las mantenía bien. Incluso lograron hacer crecer estas células sin usar productos de origen animal o células alimentadoras, lo cual es bastante genial, considerando que el bienestar animal es una gran preocupación. Nadie quiere meter más animales en situaciones infelices si se puede evitar.

Tuvieron algo de éxito creando cuatro líneas diferentes de estas iPSCs caninas. ¡Es como si abrieran toda una nueva tienda de mascotas de potencial!

Probando las iPSCs

Ahora, al igual que un padre orgulloso, los investigadores querían confirmar que sus iPSCs eran tan geniales como parecían. Así que, revisaron marcas que les dirían si estas células tenían las propiedades que querían. Hicieron pruebas especiales llamadas inmunocitoquímica para buscar proteínas específicas que muestran que estas células siguen siendo jóvenes y versátiles. ¿Y adivina qué? ¡Descubrieron que sus iPSCs estaban expresando todas las marcas correctas!

Luego, también querían ver si estas células podían transformarse en diferentes tipos de células, después de todo, eso es lo que las hace tan especiales. Crearon pequeños grupos de células llamados cuerpos embroidales y les permitieron desarrollarse. Después de un par de semanas, inspeccionaron estos grupos y encontraron marcas de diferentes tipos de células. Era como si sus iPSCs hubieran asistido a una comida compartida y trajeran platos deliciosos de las tres capas germinales: ectodermo, mesodermo y endodermo.

Pruebas en Animales-¿Un Mal Necesario?

No se detuvieron ahí. Para realmente demostrar que sus iPSCs podían hacer lo que estaban destinadas a hacer, se volvieron un poco aventureros. Inyectaron algunas de las iPSCs en ratones para ver si formarían teratomas, que son tumores que pueden contener diferentes tipos de tejidos. Como se esperaba, los ratones desarrollaron teratomas, mostrando que sus iPSCs podían diferenciarse en varias células. ¡Es como si hubieran tirado una fiesta sorpresa en los ratones!

¿Qué Sigue?

Los científicos estaban bastante contentos con estos resultados. Su arduo trabajo estaba allanando el camino para algunas aplicaciones emocionantes en medicina veterinaria. Con todas las iPSCs caninas que crearon, podrían ayudar a sanar a los perros que lo necesitan, todo sin procedimientos invasivos como biopsias de piel.

Usar cordones umbilicales es una excelente manera de asegurarse de no poner estrés innecesario en nuestros amigos de cuatro patas. Parece una situación de ganar-ganar, ¿no? Al usar células de cordones umbilicales-algo que de otro modo sería desechado-pueden investigar nuevos tratamientos sin dañar a los perros.

Mirando Hacia Adelante

Por supuesto, aunque esta investigación es revolucionaria, todavía hay cosas importantes que considerar. No hicieron cariotipificación, que es un término elegante para verificar el número y la estructura de los cromosomas. Este tipo de prueba es esencial porque cualquier anormalidad en las iPSCs puede llevar a problemas-solo como mi gato que piensa que es un perro.

Además, las iPSCs resultaron de fuentes alogénicas, lo que significa que provienen de diferentes perros en lugar del mismo perro en el que se usarían. Aunque eso es una norma en el tratamiento humano, no es ideal en los casos caninos. Pero, ¿quién sabe? La ciencia siempre avanza, y tal vez un día podremos usar estas increíbles células de los propios perros.

Conclusión: Un Futuro Brillante para las iPSCs Caninas

Así que, en resumen, gracias a algunas técnicas inteligentes y pensamiento ingenioso, los científicos han logrado crear iPSCs caninas a partir de cordones umbilicales. No solo demostraron que estas células podían prosperar y mantener su espíritu juvenil, sino que también confirmaron su potencial para convertirse en cualquier tipo de célula necesaria para el tratamiento.

Esta investigación allana el camino para avances emocionantes en medicina veterinaria, abriendo puertas a nuevos tratamientos y opciones prometedoras para nuestros amigos peludos en el futuro. Aunque hay obstáculos por superar y más pruebas que realizar, el futuro se ve brillante para la medicina regenerativa canina. La próxima vez que veas un cachorro, ¡podrías pensar en el potencial oculto en sus cordones umbilicales!

Fuente original

Título: Non-viral derivation of induced pluripotent stem cells from the canine umbilical cord

Resumen: In our previous study, canine induced pluripotent stem cells (iPSCs) were successfully generated from skin-derived fibroblasts, without the use of viral vectors. However, for clinical application of canine iPSCs in veterinary regenerative medicine, iPSCs generated from less invasive cell sources would be desirable. Therefore, the purpose of this study was to generate iPSCs from canine umbilical cords discarded at fetal birth. Canine umbilical cords were cut into small pieces and cultured in Dulbeccos modified Eagles medium supplemented with 10% fetal bovine serum. Episomal vectors carrying 10 reprogramming gene sets were introduced into fibroblasts obtained from the umbilical cord using electroporation. When putative iPSCs colonies emerged, constitutive cell characterization was performed to evaluate cell morphology, proliferative potential, alkaline phosphatase staining, expression of stem cell markers, and the ability to differentiate into a trilineage following embryoid body and teratoma formation. Multiple putative iPSC colonies formed when reprogramming gene sets were introduced into fibroblasts obtained from the canine umbilical cord. The resulting colony cells stained positive for alkaline phosphatase, and showed expression of OCT4, SOX2, NANOG, SSEA1, and SSEA3 on fluorescent immunostaining for stem cell markers. Furthermore, the mRNA expression of canine endogenous OCT4, SOX2, and NANOG significantly increased, confirming the multi-differentiation potential of cells after embryoid and teratoma formation. In this study, iPSCs were successfully generated from canine umbilical cord without the use of a viral vector. Furthermore, canine umbilical cord-derived iPSCs were successfully cultured in a feeder-free manner. This study contributes to the development of veterinary regenerative medicine by using canine iPSCs.

Autores: Atsushi Yamazaki, Seiji Shiozawa, Yuko Koushige, Hirotaka Kondo, Hisashi Shibuya, Kazuya Edamura

Última actualización: Nov 25, 2024

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.23.625030

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.23.625030.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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