Las ondas sonoras pueden convertir las células madre en células óseas. En un estudio publicado en la revista Poco El 13 de enero de 2022, investigadores del Instituto Real de Melbourne (Australia) pudieron activar la diferenciación de células madre en células óseas mediante la presión de ondas sonoras. Este descubrimiento podría permitir evitar el uso de técnicas costosas y complejas para convertir células madre en células óseas como parte de tratamientos destinados a permitir que los huesos se reconstruyan después de enfermedades degenerativas o cánceres. Según los investigadores, el uso de ondas sonoras permite activar la diferenciación celular con un dispositivo sencillo y de bajo coste.
Un fenómeno mecánico que resulta en una transformación biológica.
Para su estudio, los investigadores australianos estaban particularmente interesados en las células madre mesenquimales de la médula ósea. Células madre multipotentes, que pueden diferenciarse en varios tipos de células especializadas, como células de cartílago o células óseas. Los investigadores activaron esta diferenciación celular desencadenando un fenómeno de mecanotransducción con ondas sonoras. La mecanotransducción corresponde a la activación de fenómenos celulares por estimulación mecánica extracelular. La diferenciación celular es uno de esos fenómenos.
En el interior estudio publicado en 2011, los investigadores demostraron en particular que al someter a las células mesenquimales a múltiples ciclos de presión y estiramiento, se producía un aumento en la expresión de genes implicados en la diferenciación celular. En esta ocasión, los investigadores están interesados en el efecto de la presión provocada por una determinada frecuencia de ondas sonoras sobre este fenómeno celular que constituye el núcleo de las terapias con células madre en la actualidad.
Las ondas sonoras pueden convertir las células madre en células óseas. En un estudio publicado en la revista Poco El 13 de enero de 2022, investigadores del Instituto Real de Melbourne (Australia) pudieron activar la diferenciación de células madre en células óseas mediante la presión de ondas sonoras. Este descubrimiento podría permitir evitar el uso de técnicas costosas y complejas para convertir células madre en células óseas como parte de tratamientos destinados a permitir que los huesos se reconstruyan después de enfermedades degenerativas o cánceres. Según los investigadores, el uso de ondas sonoras permite activar la diferenciación celular con un dispositivo sencillo y de bajo coste.
Un fenómeno mecánico que resulta en una transformación biológica.
Para su estudio, los investigadores australianos estaban particularmente interesados en las células madre mesenquimales de la médula ósea. Células madre multipotentes, que pueden diferenciarse en varios tipos de células especializadas, como células de cartílago o células óseas. Los investigadores activaron esta diferenciación celular desencadenando un fenómeno de mecanotransducción con ondas sonoras. La mecanotransducción corresponde a la activación de fenómenos celulares por estimulación mecánica extracelular. La diferenciación celular es uno de esos fenómenos.
En el interior estudio publicado en 2011, los investigadores demostraron en particular que al someter a las células mesenquimales a múltiples ciclos de presión y estiramiento, se producía un aumento en la expresión de genes implicados en la diferenciación celular. En esta ocasión, los investigadores están interesados en el efecto de la presión provocada por una determinada frecuencia de ondas sonoras sobre este fenómeno celular que constituye el núcleo de las terapias con células madre en la actualidad.
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Uso de ondas sonoras para desencadenar la diferenciación de células madre
El equipo de científicos utilizó ondas sonoras de alta frecuencia, del orden de 10 megahercios, en células mesenquimales. Usaron un microchip que desarrollaron para generar ondas de sonido de alta frecuencia durante 10 minutos todos los días durante 5 días en un cultivo de células mesenquimales. Las células madre desencadenaron un fenómeno de diferenciación celular y se convirtieron en células óseas al final del experimento. “Podemos usar ondas de sonido para aplicar la cantidad correcta de presión en el lugar correcto y así impulsar el proceso de diferenciación.“, especifica Leslie Yeo, profesora del Royal Institute de Melbourne y coautora del estudio, en una nota de prensa del instituto australiano. Los científicos también han utilizado este dispositivo de sonido en otro tipo de células madre, como la grasa.
Un método menos costoso y más productivo que los tratamientos actuales
Este descubrimiento abre nuevos horizontes para los tratamientos que requieren el uso de células madre, como las que se usan contra ciertos tipos de cáncer que causan pérdida ósea. Actualmente, las células madre utilizadas para crear las células óseas provienen directamente de los pacientes, a través de una punción de la médula ósea, lo que requiere el uso de equipos costosos y complejos. Según los investigadores, estos métodos no son ideales para producir la gran cantidad de células óseas necesarias como parte de las terapias para regenerar las células de los pacientes. “Nuestro dispositivo es económico y fácil de usar, por lo que se puede utilizar a mayor escala para tratar un gran número de células al mismo tiempo.” enfatiza Leslie Yeo. Además, extraer células de la médula ósea es particularmente doloroso para los pacientes, y el hecho de que se puedan crear células óseas a partir de células madre extraídas de la grasa de los pacientes haría que la operación fuera menos dolorosa, según el equipo. .
El siguiente paso de los científicos es hacer efectivo su método a mayor escala y fabricar biorreactores, que son dispositivos que permiten una gran multiplicación de células específicas, para formar un gran número de células madre que pueden diferenciarse en células óseas gracias a ondas sonoras. .
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