22 de Junio de 2018
DESARROLLO EMBRIONARIO

Logran modificar la forma de los tejidos embrionarios mediante optogenética

Con ello se está más cerca de la creación de tejidos biológicos con formas personalizadas, lo que tiene importantes repercusiones en medicina regenerativa.

Tres ejemplos de las formas de tejido que creó el equipo. El cuadrado, el círculo y el triángulo en blanco y negro (izquierda) corresponden a las células que se iluminaron. A la derecha, tres embriones de la mosca de la fruta (cian, magenta y amarillo) en los que se observa cómo las células iluminadas se plegaron hacia adentro después de la activación por medio de la luz. [Stefano De Renzis / EMBL]

La creación de tejidos biológicos, como la piel, los músculos o los huesos, con formas concretas se halla ahora un paso más cerca. Investigadores del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL), en Heidelberg, han logrado dirigir el plegamiento y la forma de los tejidos mediante optogenética, una técnica que permite controlar la actividad de las proteínas por medio de la luz. Sus hallazgos, recién publicados en Nature Communications, tienen notables implicaciones para la medicina regenerativa.

El cambio de forma que experimentan los tejidos de un embrión resulta esencial para el desarrollo saludable de este. Stefano De Renzis y los miembros de su grupo en el EMBL se interesan por los mecanismos que sustentan estas transiciones de forma, también llamadas morfogénesis. Emplean la optogenética, una técnica que proporciona un control preciso de la actividad proteica mediante la luz, para estudiar los cambios en la forma de los tejidos.

En el trabajo actual, los investigadores utilizaron la optogenética para reconstruir el plegamiento epitelial. Se trata de un proceso fundamental durante el desarrollo, en el que las células se dirigen hacia adentro y se pliegan hacia el interior del embrión, dando lugar a tejidos internos, como los músculos. De modo notable, lograron que células que normalmente no experimentan este proceso sí lo hicieran. «Hemos conseguido deshacer el vínculo entre la forma y la función de una célula. Ello nos permite, por primera vez, crear tejidos con una cierta forma sin alterar su actividad», comenta De Renzis, que lideró el estudio.

«Lo mejor de la optogenética aplicada a la morfogénesis es que es una técnica muy precisa», explica Emiliano Izquierdo, primer autor del estudio. «Logramos definir varias formas, y al variar el tiempo y la intensidad de la iluminación, pudimos controlar las distancias que recorrían las células al plegarse hacia adentro.»

La investigación se ha llevado a cabo en moscas de la fruta en desarrollo, pero dado que el plegamiento epitelial es un proceso conservado a lo largo de la evolución, De Renzis espera que estos métodos también sean aplicables a otros organismos y sistemas de cultivo de células madre. En ese caso, la optogenética podría ser una técnica ideal para reconstruir y dirigir el desarrollo de tejidos. Podría servir para obtener tejidos artificiales en medicina regenerativa.

Fuente: EMBL

Referencia: «Guided morphogenesis through optogenetic activation of Rho signaling during early Drosophila embryogenesis». Izquierdo, E., et al. en Nature Communications, publicado en línea el 18 de junio de 2018.

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