Partes del Cuerpo Creados en Laboratorio

carlos-cabeza (68)in #spanish • 7 years ago (edited)

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La naturaleza ha dotado a algunos animales con la capacidad de regenerar partes de su cuerpo, una especie de súper poder natural que desde mucho tiempo la ciencia y la biología humana ha envidiado. En algunas especies como los reptiles, ésta capacidad regenerativa es muy útil para su supervivencia, permitiéndoles reemplazar una extremidad o simplemente desprenderse de su cola como artilugio de huida en caso de peligro, con el tiempo esta cola se regenerará como por arte de magia natural.

En el caso de los humanos no sucede nada parecido, al perder alguna extremidad o parte de nuestro cuerpo nos vemos obligados reemplazarlas de manera artificial y si se trata de algún órgano importante el resultado es fatal en la mayoría de los casos.

Los seres humanos reemplazamos constantemente nuestras células a medida que estas se van degenerando, este proceso se ve ralentizado a medida que envejecemos, pero sigue ocurriendo durante toda nuestra vida.

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Esta regeneración celular se puede apreciar en uno de nuestros órganos, la piel, la cual pierde la totalidad de su capa más externa cada dos o cuatro semanas, esto equivale a 150 gramos de células de piel muerta por año.

Sin embargo, la regeneración completa de órganos o extremidades está más allá del alcance de la biología humana. Muchos científicos a nivel mundial están trabajando arduamente para lograr avances en este campo, y en los últimos años han logrado cultivar estructuras similares llamadas “Organoides” que sirven para estudiar la función y la estructura de órganos humanos en un Nivel de detalle que antes era imposible.

Estos órganos experimentales son creados a pequeña escala, para facilitar su estudio y comprender mejor cómo funcionan, algunos han sido probados en animales y humanos, teniendo grandes avances exitosos en su investigación. A continuación les hablaré de algunos de estos logros de la ciencia.

Oreja

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Los científicos han logrado crear cartílago del oído humano utilizando la impresión 3D, el estudio fue llevado a cabo en la Universidad de Cornell en los Estados Unidos, donde se utilizó un molde creado con impresión 3D al cual se le inyectó células vivas y colágeno proveniente de las vacas.

Alrededor del molde empezó a crecer una oreja humana funcional que puede ser utilizada para reemplazar las orejas de los niños con deformidades producto de alguna enfermedad o trauma.

Las orejas cultivadas fueron trasplantadas en la espalda de ratas de laboratorio vivas, para estudiar su crecimiento y su evolución en el tiempo. Aunque suene extraño no es la primera vez que los científicos utilizan este método para estudiar algún órgano artificial.

Esófago

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El esófago es un órgano que se encarga de llevar la comida y el agua al estómago, pues bien, En la Universidad Médica Estatal de Kuban, en Krasnodar, Rusia, un grupo de científicos han logrado construir un esófago funcional a partir de células madre. Este fue implantado en ratas, funcionando tan bien como los órganos naturales de los roedores.

Este experimento se basó en extirpar una sección del esófago de una rata para luego extraerle las células madres, dejando como resultado un andamio de proteínas, al que posteriormente se le implantaron células madres especiales que no causan una reacción inmune en el tejido.

Esto permitió que el esófago creciera por tres semanas, para luego probar su resistencia y flexibilidad utilizando ciclos repetido de expiación y contracción unas 10 mil veces por medio de bombeo de aire.

Las estructuras artificiales fueron implantadas en 9 ratas más, sometiéndolas a una dieta líquida por varios días, reemplazando hasta el 20 por ciento de los órganos originales de los animales.

Trompas de Falopio

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En este experimento también fueron utilizadas células madres para la creación de las capas internas de las Trompas de Falopio humanas. El estudio fue llevado a cabo por el Instituto Max Planck para la Biología de las Infecciones en Berlín.

Las trompas de Falopio son las encargadas de conectar los ovarios con el útero y según el reporte del estudio se logró replicar las estructuras que poseen las mismas características y formas que son particulares de las trompas de Falopio humanas de tamaño real.

Mini Cerebro

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Los científicos de la Universidad del Estado de Ohio (OSU) fabricaron un mini cerebro, que fue cultivado en el laboratorio y que tiene el tamaño de un borrador de lápiz, este cerebro en miniatura es estructural y genéticamente similar al cerebro de un feto humano de 5 semanas de edad.

Este nuevo Organoides tienen estructuras neuronales funcionales que son capaces de transmitir señales y es el modelo de cerebro humano más completo jamás desarrollado. Está hecho a partir de células madres adultas de la piel humana.

"No sólo se ve cómo el cerebro en desarrollo, sus diversos tipos de células expresan casi todos los genes como un cerebro. Hemos luchado durante mucho tiempo tratando de resolver problemas complejos de enfermedad cerebral que causan tremendo dolor y sufrimiento. El poder de este modelo cerebral es un buen augurio para la salud humana, ya que nos da mejores y más relevantes opciones para probar y desarrollar terapéuticos que no sean roedores”. Dijo Rene Anand, líder del estudio.

Mini Corazón

Los científicos utilizando células madres consiguieron hacer latir a un diminuto musculo cardiaco induciendo a las células, mediante indicadores bioquímicos y biofísicos, a reorganizarse y diferenciarse originando micro cámaras con tejido conectivo que hace posible su funcionalidad.

Kevin Healy, profesor de bioingeniería de la Universidad de California, Berkeley, y co-autor principal del estudio afirma que mediante este sistema se puede desarrollar herramientas para la detección de fármacos que puedan generar defectos congénitos cardiacos y hacer más seguros el suministro de fármacos durante el embarazo.

Vaginas

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Este desarrollo es uno de los más exitosos en lo que ha trasplantes de órganos artificiales creados en laboratorios se refiere. Fue publicado en 2014, el estudio es sobre la investigación de un grupo de científicos que desarrollaron vaginas en un laboratorio que fueron trasplantadas a 4 pacientes y que hasta el momento están funcionando correctamente.

Estas jóvenes mujeres fueron sometidas a múltiples operaciones antes de recibir el trasplante ya que sufrían de una rara enfermedad genética en la que la vagina y el útero están subdesarrollados o ausentes.

Los científicos fabricaron las vaginas a partir de las propias células de las pacientes, implantándolas luego es su cuerpo. Las pacientes han estado en constantes exámenes durante los últimos 8 años y hasta el momento el tratamiento ha sido exitoso. Las jóvenes cuentan con una vida normal y son activas sexualmente.

Tráquea

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La empresa Harvard Apparatus Regenerative Technology (HART) ha llevado a cabo un amplio desarrollo de procesos de regeneración de órganos humanos, y en esta oportunidad ha sido responsable de trasplantar una Tráquea cultivada en laboratorio a un paciente con cáncer terminal.

El método usado en este proceso fueron de nuevo las células madres, las cuales se fijaron a un molde base específico diseñado para que se ajuste a la tráquea del paciente, tomando la forma de la misma. Esta estructura está hecha de un polímero plástico que sirve de estructura de fijación de las nuevas células que conforman el nuevo órgano.