Un equipo de bioingenieros ha logrado construir en un laboratorio un modelo de médula ósea humana capaz de reproducir procesos esenciales para la formación de células sanguíneas, un avance que abre nuevas posibilidades para estudiar enfermedades hematológicas, probar medicamentos con mayor precisión y comprender mejor cómo funciona este tejido vital fuera del cuerpo humano.

Este desarrollo, descrito como el modelo más realista construido hasta ahora, se basa en la recreación detallada del microambiente donde se originan y maduran las células de la sangre. La médula ósea es un tejido complejo, dinámico y altamente organizado, donde interactúan células madre hematopoyéticas, estructuras de soporte y señales químicas que regulan de manera delicada la producción de glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Replicar este entorno ha representado durante décadas un desafío técnico enorme, pues cualquier modelo demasiado simplificado pierde la capacidad de imitar con fidelidad los procesos biológicos reales.

Cómo se diseñó este modelo funcional

El nuevo sistema combina una arquitectura tridimensional cuidadosamente diseñada con células humanas capaces de adoptar el comportamiento propio del tejido original. Para conseguirlo, los investigadores utilizaron un andamiaje biocompatible que reproduce la porosidad, la rigidez y las condiciones físicas que caracterizan a la médula ósea. Sobre esta estructura, colocaron distintos tipos celulares que interactúan como lo harían dentro del cuerpo, creando nichos donde las células madre pueden dividirse, diferenciarse y madurar.

Uno de los avances más relevantes es la capacidad del modelo para sostener la producción continua de células sanguíneas de diferentes linajes. Esto lo convierte en una herramienta especialmente valiosa para estudiar procesos de hematopoyesis sin recurrir a animales de laboratorio o a muestras difíciles de obtener. Además, el sistema permite observar cómo responden estas células a fármacos, toxinas o mutaciones genéticas, ofreciendo un nivel de control que sería imposible en un organismo vivo.

Por qué este avance es importante

La investigación biomédica ha dependido durante años de modelos animales para estudiar enfermedades de la sangre, pero estos modelos suelen presentar diferencias notables respecto a la biología humana. El nuevo modelo de médula ósea supera esta limitación al estar basado exclusivamente en células humanas y al recrear un entorno que imita de forma cercana las condiciones reales del tejido.

Gracias a esta precisión, los científicos podrán investigar con más rigor cómo surgen enfermedades como la leucemia, cómo ciertos medicamentos afectan la producción de células sanguíneas o cómo envejece la médula ósea con el paso del tiempo. También permitirá explorar los efectos de la radiación, la quimioterapia o los tratamientos inmunológicos sobre el tejido que sostiene el sistema inmunitario.

Otra ventaja clave es su potencial para acelerar el desarrollo de terapias nuevas. Los ensayos preclínicos podrían realizarse directamente sobre este modelo, reduciendo costos, aumentando la seguridad y acortando el tiempo necesario para evaluar la eficacia de un medicamento.

Imagen de microscopía electrónica de barrido del tejido óseo 3D modificado genéticamente y colonizado con células sanguíneas humanas (rojo). Crédito de imagen: Andrés García García, University of Basel, Department of Biomedicine – GPT (@codigooculto)

Desafíos por resolver

Aunque el modelo representa un gran avance, los investigadores destacan que aún deben mejorar algunos aspectos para alcanzar una replicación completamente fiel de la médula ósea humana. Uno de los desafíos más complejos es incorporar una red vascular funcional que permita estudiar el flujo de nutrientes, la migración celular y las interacciones con el sistema circulatorio. La médula ósea depende de una estructura vascular densa y activa, y reproducirla con exactitud requiere un nivel adicional de ingeniería biológica.

Otro reto es ampliar la escala del modelo. Actualmente, su tamaño y capacidad son adecuados para investigación, pero todavía está lejos de poder utilizarse como sustituto clínico de la médula ósea en pacientes que han perdido esta función debido a enfermedades o tratamientos agresivos.

Un horizonte prometedor

Con este logro, los investigadores han dado un paso significativo hacia la creación de sistemas biológicos complejos capaces de funcionar fuera del cuerpo humano. El modelo de médula ósea no solo representa una herramienta de investigación avanzada, sino también un ejemplo de cómo la bioingeniería está transformando la manera en que se estudian y tratan las enfermedades.

Si las futuras mejoras logran integrar redes vasculares, aumentar la estabilidad del sistema y permitir su uso a gran escala, este tipo de tecnología podría convertirse en un recurso esencial para el estudio de trastornos sanguíneos, el diseño de terapias personalizadas y, eventualmente, la producción de tejidos funcionales destinados a aplicaciones médicas.

Los hallazgos de la investigación titulada “Macro-scale, scaffold-assisted model of the human bone marrow endosteal niche using hiPSC-vascularized osteoblastic organoids” han sido publicados en Cell Stem Cell.

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Por: CodigoOculto.com