Investigadores han fabricado en laboratorio un modelo tridimensional (3D) de médula ósea a partir de células humanas, que reproduce con alta fidelidad tanto la estructura como las funciones del tejido original. Este progreso supone un avance importante en la medicina, ya que facilita la simulación del desarrollo de la leucemia, la evaluación precisa de nuevos medicamentos y acelera la investigación de enfermedades hematológicas.
Una reproducción fiel del proceso hematopoyético
La investigación en patologías sanguíneas se ha visto limitada por la dificultad de recrear en laboratorio el complejo entorno tridimensional de la médula ósea, el lugar en el que se generan las células sanguíneas.
Un grupo de ingenieros y biólogos, principalmente de la Universidad de Michigan, ha logrado superar esta barrera. Mediante células madre humanas y avanzadas técnicas de bioingeniería, han construido una matriz tridimensional que simula la rigidez, porosidad y composición química propia de la médula ósea natural.
La relevancia de este modelo reside en que puede mantener el proceso esencial de la hematopoyesis, es decir, la producción y maduración de las distintas células sanguíneas (glóbulos rojos, blancos y plaquetas). Al reproducir este proceso in vitro con precisión, se facilita el análisis de:
• Interacciones celulares: el diálogo entre las células madre y su entorno microambiental.
• Progresión de enfermedades: el estudio de cómo mutaciones genéticas o factores externos inducen trastornos hematológicos.
Impacto en la investigación del cáncer y patologías hematológicas
Este modelo funcional influye directamente en la investigación oncológica, especialmente en el estudio de la leucemia y otras enfermedades mieloides.
1. Modelado de leucemia: por primera vez, es posible cultivar células cancerosas dentro de un microambiente de médula ósea que replica la respuesta y comportamiento del organismo humano. Esto permite observar la evolución, propagación e interacción de la leucemia con células sanas, un aspecto que no puede estudiarse con precisión en modelos bidimensionales tradicionales.
2. Plataforma para evaluación farmacológica: el modelo se convierte en un entorno adecuado para el cribado de nuevos medicamentos. Se puede probar la eficacia y toxicidad de quimioterapias o tratamientos dirigidos con mayor fiabilidad que en modelos animales, lo que agiliza el desarrollo clínico.
3. Transplantes de células madre: a largo plazo, esta técnica podría facilitar la expansión o cultivo de grandes cantidades de células madre hematopoyéticas en laboratorio, ampliando las posibilidades para pacientes que requieren trasplantes de médula.
Reducción del uso de modelos animales en investigación
La simulación de la complejidad humana ha dependido tradicionalmente de modelos animales, lo que representa una limitación en biomedicina. La médula ósea artificial es un paso importante para disminuir y eventualmente sustituir el uso de animales en estudios de enfermedades sanguíneas.
Al emplear células completamente humanas, los resultados son más trasladables a pacientes, ya que eliminan las diferencias biológicas entre especies.
Este desarrollo es fundamental en los campos de la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa, con la perspectiva de que la investigación médica se realice en sistemas in vitro tan complejos y precisos como los tejidos humanos.
