Este martes 8 de octubre, la revista Analytical Sciences publicó un artículo que describe una técnica novedosa para mantener vivo y funcionando el tejido cerebral de ratones.
Desarrollado en Japón por científicos del Centro RIKEN para Investigación en Dinámica de Biosistemas, el método requiere de un dispositivo de microfluidos que mantiene húmedo y vivo el tejido cerebral, y evita que se ahogue en líquidos de conservación.
Si otros investigadores pueden replicar esta prueba de concepto, la técnica permitirá que los farmacólogos prolonguen el tiempo en que pueden trabajar con tejidos para probar los efectos de distintas sustancias y combinaciones de medicamentos, lo cual podría favorecer el desarrollo de fármacos nuevos. Por otra parte, el método ofrece ventajas importantes a las investigaciones a largo plazo sobre el desarrollo de órganos.
“Nuestro sistema puede utilizarse con otros tejidos animales, así como en investigaciones prolongadas sobre organogénesis”, afirmó en un comunicado Nabutoshi Ota, autor principal del estudio.
Siempre ha sido muy difícil mantener vivo cualquier tipo de tejido más allá de unos cuantos días, y los científicos suelen enfrentar un dilema muy frustrante: por un lado, tienen que conservar los tejidos en un medio de cultivo húmedo y rico en nutrientes para evitar que se desequen y mueran rápidamente. Pero si los mantienen sumergidos en líquidos, ese ambiente impide que lleven a cabo el intercambio de gases.
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La nueva técnica resuelve el problema mediante un dispositivo que combina un conducto semipermeable de polidimetilsiloxano (también conocido como dimeticona o PDMS; sustancia química con acción antiespumante que suele adicionarse a los medicamentos de venta libre), y una membrana artificial que envuelve dicho conducto.
Esto elimina la necesidad de sumergir las muestras en líquidos que aporten nutrientes, ya que los tejidos se alimentan del medio húmedo que circula por el canal semipermeable, mientras que la membrana artificial permite el intercambio de gases.
Si bien los investigadores aseguran que su estrategia es más sencilla que otras opciones, reconocen que enfrentaron algunas dificultades para lograr el flujo óptimo.
“Fue difícil controlar el flujo del medio de cultivo porque se formó un microcanal entre las paredes de DPMS y la membrana porosa”, reveló Ota. “Sin embargo, hicimos algunos ajustes en la membrana porosa y adecuamos la velocidad de entrada y salida del fluido”.
Una vez que corrigieron el problema de flujo, los científicos japoneses probaron el dispositivo con tejidos del núcleo supraquiasmático, la región cerebral que regula el ciclo circadiano.
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Los ratones utilizados en el experimento habían sido modificados para que la actividad circadiana produjera una proteína fluorescente, y esa adaptación permitió que los investigadores usaran la bioluminiscencia para vigilar la viabilidad del tejido.
Los resultados de la investigación indican que el tejido permaneció vivo y viable durante más 25 días, manteniendo la actividad circadiana en todo momento. De hecho, llegado el día 25, el equipo determinó que el tejido del núcleo supraquiasmático conservaba alrededor de 97 por ciento de la actividad original. En contraste, los autores señalan que la actividad neuronal del cultivo convencional utilizado como control disminuyó 6 por ciento después de apenas 10 horas
“La vigilancia se vuelve más difícil conforme las señales se debilitan”, explicó Ota, en su declaración para Newsweek. “En escasos cuatro o cinco días, las señales del cultivo convencional disminuyeron 50 por ciento, mientras que el cultivo conservado con nuestra técnica resistió mucho. Hablamos de más de 100 días”.
Los investigadores ya están haciendo preparativos para probar su técnica en un experimento a largo plazo, en el cual observarán la formación de vasos sanguíneos y el movimiento de las células durante el desarrollo de orgánulos.
Este artículo ha sido actualizado con los comentarios de Nabutoshi Ota.
