Un avance significativo en la biología de células madre se ha logrado mediante la impresión 3D en Minnesota, y los resultados de laboratorio muestran un gran potencial para la recuperación e incluso la reversión de lesiones en la médula espinal.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Minnesota Twin Cities ha demostrado un proceso innovador que integra la impresión 3D, la biología de células madre y los tejidos cultivados en laboratorio para facilitar la recuperación de lesiones en la médula espinal.
Hasta ahora, no existe una forma de revertir completamente el daño y la parálisis resultantes de estas lesiones. Un gran desafío es la muerte de las células nerviosas y la incapacidad de las fibras nerviosas para regenerarse a través del sitio del daño. Esta nueva investigación aborda este problema construyendo un «puente».
El equipo desarrolló un marco impreso en 3D único para órganos cultivados en laboratorio, llamado andamio organoide, que posee canales microscópicos. Estos canales se llenan con ‘células progenitoras neurales espinales’ derivadas de células madre adultas humanas, las cuales tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse en tipos específicos de células maduras.
“Utilizamos los canales impresos en 3D del andamio para dirigir el crecimiento de las células madre, lo que asegura que las nuevas fibras nerviosas crezcan de la manera deseada,” explicó Guebum Han PhD, un exinvestigador de ingeniería mecánica de la Universidad de Minnesota y autor principal del estudio publicado en Advanced Healthcare Materials, una revista científica revisada por pares.
“Este método crea un sistema de relevo que, al colocarse en la médula espinal, evita el área dañada.”
En el estudio, financiado por los NIH, el Programa de Investigación de Lesiones de la Médula Espinal y Trauma Cerebral del Estado de Minnesota, y la Sociedad de la Médula Espinal, los investigadores trasplantaron estos andamios en ratas con médulas espinales completamente seccionadas.
Las células diferenciaron exitosamente en neuronas y extendieron sus fibras nerviosas en ambas direcciones—rostral (hacia la cabeza) y caudal (hacia la cola)—para formar nuevas conexiones con los circuitos nerviosos existentes del huésped.
Las nuevas células nerviosas se integraron de manera uniforme en el tejido de la médula espinal del huésped con el tiempo, lo que llevó a una recuperación funcional significativa en las ratas.
AVANCES IMPRESIONANTES:
• Una mujer recibe la primera tráquea impresa en 3D del mundo
• Células madre sanguíneas cultivadas en laboratorio podrían reemplazar las donaciones de médula ósea para trasplantes
“La medicina regenerativa ha inaugurado una nueva era en la investigación de lesiones de la médula espinal,” dijo Ann Parr, profesora de neurocirugía en la Universidad de Minnesota. “Nuestro laboratorio está emocionado de explorar el potencial futuro de nuestros ‘mini médulas espinales’ para la traducción clínica.”
Aunque la investigación está en sus etapas iniciales, ofrece un nuevo camino de esperanza para aquellos con lesiones de médula espinal, y el equipo espera aumentar la producción y continuar desarrollando esta combinación de tecnologías.
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