Piel humana con pelo generada en su totalidad a partir de células madre pluripotentes

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Biología del desarrollo
• Investigación con células madre

Sus antecedentes:

• Los apéndices de la piel como los folículos y las glándulas son cruciales para las funciones corporales.
• La reconstrucción de la piel funcional con apéndices sigue siendo un desafío biomédico significativo.
• Los injertos de piel de bioingeniería existentes a menudo carecen de la complejidad de la piel natural.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de cultivo organoide capaz de generar piel compleja con apéndices a partir de células madre pluripotentes humanas.
• Para imitar el desarrollo de la piel humana in vitro para investigación y aplicaciones terapéuticas.
• Para abordar la necesidad insatisfecha de injertos funcionales de piel de bioingeniería.

Principales métodos:

• Se utilizó la modulación gradual de las vías de señalización del factor de crecimiento transformador β (TGFβ) y del factor de crecimiento fibroblástico (FGF).
• Células epiteliales craneales co-inducidas y células de la cresta neural dentro de un agregado de células esféricas.
• Organoides incubados durante 4 a 5 meses, seguidos de análisis mediante secuenciación de ARN de una sola célula y injerto en ratones.

Principales resultados:

• Generó un organoide de piel parecido a un quiste con epidermis estratificado, dermis, folículos pilosos y glándulas sebáceas.
• Observó la formación de neuronas sensoriales y células de Schwann dirigidas a las células de Merkel, imitando los circuitos neuronales.
• Demostró que los organoides injertados formaron una piel plana con vello in vivo, equivalente a la piel fetal del segundo trimestre.

Conclusiones:

• Desarrolló un sistema de autoensamblaje in vitro para generar una piel humana casi completa y con apéndices.
• Los organoides de la piel muestran equivalencia funcional y de desarrollo con la piel fetal humana.
• Este sistema organoide promete avanzar en la investigación del desarrollo de la piel, el modelado de enfermedades y la cirugía reconstructiva.