Establecimiento de un sistema de microambiente en 3D para el estudio de la multipotencia de células madre hematopoyéticas humanas.

Las células madre hematopoyéticas (CMH) constituyen el eje central de la articulación del sistema hematopoyético, de tal forma que su función se relaciona directamente con el restablecimiento de la actividad medular en pacientes trasplantados con médula ósea, sangre de cordón umbilical o sangre periférica movilizada, así como con el desarrollo de neoplasias del sistema hematopoyético o el agotamiento de progenitores celulares que conduce a la aplasia medular; de tal forma, que identificar los mecanismos del microambiente que regulan el funcionamiento de estas células tiene un impacto directo sobre todos aquellos individuos que requieren un trasplante medular o desarrollan patologías relacionadas con el sistema hematopoyético. Diversos trabajos han demostrado la influencia del microambiente medular sobre las características biológicas de las CMH como auto-renovación, proliferación, diferenciación y migración[1,2. Esta influencia se ha señalado mediante el estudio del efecto de diferentes factores solubles del nicho medular y la interacción de las CMH con diversas poblaciones celulares que residen en su microambiente como osteoblastos, osteocitos y osteoclastos[3,4, células del sistema nervioso[5,6, células endoteliales[1 y células madre mesenquimales[7; no obstante, varios de éstos trabajos se han desarrollado con el uso de estrategias de cultivo en dos dimensiones (2D) en superficies de vidrio y/o plástico, que distan de las condiciones topográficas en tercera dimensión (3D) en las que éstas poblaciones celulares operan rutinariamente in vivo; dicha situación ha generado resultados controversiales dependientes del sistema 2D implementado y el tipo de linaje celular con el que interactúa la CMH[8. Con la finalidad de superar éstas limitaciones técnicas, en la actualidad existe una gran variedad de estrategias biotecnológicas de cultivo en 3D que utilizan diferentes materiales de origen natural ó sintético[9 para simular la topografía e integridad histológica, tales como Colágeno tipo I[10, geles de fibrina formados por escisión del fibrinógeno[11, complejos de proteínas secretadas por células tumorales (Matrigel)[12 ó fibroblastos[13; así como soportes inertes diseñados por nanotecnología mediante estrategias litográficas o de electrospinning[14 entre otras. Aunque estos sistemas de cultivo proporcionan la topografía requerida para el estudio de modelos como el microambiente medular, los soportes semi-sólidos tipo gel de origen animal también aportan un número de factores de crecimiento que varía sustancialmente entre los lotes de producción[15 posiblemente alterando de forma exógena diferentes características celulares; asimismo, los diferentes ¿andamios inertes¿ cuentan con características mecánicas heterogéneas que pueden distar del modelo biológico a evaluar[16. Adicionalmente, la evaluación funcional de las células post-cultivo a partir de éstos sistemas 3D requieren frecuentemente de un proceso de escisión proteolítica o de hidrólisis que podría afectar la calidad de la población celular de interés.