Constructos de Organoides Cardíacos Bioprintados en 3D Derivados de Pacientes Revelan Características Patológicas...

Área de la Ciencia:

• Investigación Cardiovascular
• Medicina Regenerativa
• Genética

Sus antecedentes:

• La distrofia muscular de Duchenne (DMD) causa degeneración muscular progresiva, siendo la miocardiopatía la principal causa de muerte.
• Los modelos actuales carecen de fiabilidad para dilucidar los mecanismos patogénicos exactos de la miocardiopatía de la DMD.
• Los signos distintivos clave incluyen la desregulación del calcio, la fibrosis y los depósitos de grasa, pero los procesos subyacentes no están claros.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar organoides cardíacos en 3D (CO) y constructos cardíacos bioimpresos (bCO) a partir de células madre pluripotentes inducidas derivadas de pacientes con DMD (DMD-hiPSC).
• Investigar la utilidad de estos modelos en la recapitulación de la miocardiopatía asociada a la DMD.
• Establecer herramientas avanzadas para el estudio de la miocardiopatía de la DMD y facilitar el cribado de fármacos.

Principales métodos:

• Generación de organoides cardíacos en 3D (CO) a partir de DMD-hiPSC, controles isogénicos (DMD-Iso-hiPSC) y controles sanos (HC-hiPSC).
• Diferenciación cardíaca y caracterización de CO para características específicas de la enfermedad.
• Bioimpresión de CO en constructos de hidrogel (bCO) utilizando alginato-gelatina.
• Evaluación de bCO para determinar la muerte celular, la expresión génica y los marcadores de patología cardíaca y fibrótica.

Principales resultados:

• Los CO de DMD exhibieron un aumento de la muerte celular, niveles elevados de ROS y defectos en la señalización del calcio en comparación con los controles.
• Los constructos bioimpresos (bCO) mostraron una comunicación intercelular mejorada y niveles reducidos de NKX2.5.
• Los bCO de DMD recapitularon características clave de la miocardiopatía de la DMD, incluida una mayor muerte celular y marcadores cardíacos y fibróticos desregulados.

Conclusiones:

• Los organoides cardíacos en 3D y los constructos bioimpresos derivados de DMD-hiPSC sirven como modelos fiables para la miocardiopatía de la DMD.
• Estos modelos avanzados ofrecen un potencial significativo para comprender los mecanismos de la enfermedad.
• Los CO y bCO desarrollados pueden avanzar en el cribado de fármacos y el desarrollo de terapias para la DMD.