Los biólogos crean un método mejor para cultivar células para evaluar la toxicidad de los medicamentos

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Cuando se desarrolla un nuevo fármaco, la primera pregunta es: “¿Funciona?” La segunda pregunta es: “¿Duele?” No importa cuán efectiva sea una terapia, si daña al paciente en el proceso, tiene poco valor.

El estudiante de doctorado Robert Skolik y el profesor asociado Michael Menze, Ph.D., en el Departamento de Biología de la Universidad de Louisville, han encontrado una manera de hacer que los cultivos celulares respondan más de cerca a las células normales, lo que permite la detección temprana de la investigación de toxicidad de fármacos. historia.

La gran mayoría de las células utilizadas para la investigación biomédica derivan de tejidos cancerosos almacenados en biorrepositorios. Son económicos de mantener, fáciles de cultivar y multiplicar rápidamente. En particular, las células de cáncer de hígado son deseables para probar la toxicidad de los fármacos para cualquier número de enfermedades.

“Le gusta usar células hepáticas porque este es el órgano que desintoxica cualquier medicamento para cualquier tratamiento que esté probando”, dijo Menze. “Cuando se desarrollan nuevos medicamentos para la diabetes u otra enfermedad, una de las preocupaciones es si son tóxicos para el hígado”.

Sin embargo, las celdas tienen limitaciones. Debido a que son células cancerosas, es posible que no sean tan sensibles a las toxinas como las células normales, por lo que es posible que no revelen problemas de toxicidad que pueden aparecer mucho más tarde en el proceso de prueba de drogas.

Skolik y Menze descubrieron que al cambiar dos componentes del medio utilizado para hacer crecer las células, pueden hacer que las células cancerosas del hígado se comporten más como células hepáticas normales. En lugar de usar suero estándar que contenía glucosa, usaron suero del que se había eliminado la glucosa mediante diálisis y agregaron galactosa, una forma diferente de azúcar, al medio. Las células cancerosas metabolizan la galactosa a un ritmo mucho más lento que la glucosa. Esto cambia el metabolismo de las células haciendo que se comporten más como células hepáticas normales.

Usando células cultivadas con este suero modificado, los medicamentos pueden ser evaluados de manera efectiva en busca de toxicidad al principio del proceso de investigación, lo que podría ahorrar millones de dólares.

“Comenzó como una forma de sensibilizar a las células a la actividad mitocondrial, la potencia celular, pero luego nos dimos cuenta de que teníamos una manera de investigar cómo estamos cambiando el metabolismo del cáncer”, dijo Skolik. “En resumen, hemos encontrado una manera de reprogramar las células cancerosas para que se vean y actúen más como una célula normal”.

La investigación aparece en la portada de la edición de abril de Revista estadounidense de fisiología-fisiología celular. La imagen de portada fue obra de Nilay Chakraborty, Ph.D., y Jason Solocinski de la Universidad de Michigan-Dearborn, quienes desarrollaron un nuevo proceso para obtener imágenes en vivo de la distribución de las moléculas de energía en las células, mostrando cómo las células responden a los cambios. en condiciones de cultivo celular.

Para darse cuenta del efecto que informó, Skolik también cultivó las células durante un período de tiempo más largo de lo habitual.

“En el pasado, la gente hizo una adaptación de 12 horas a estos nuevos medios. Pero lo que hemos demostrado es que si los cultivas durante 4-5 semanas, tienes un cambio mucho más sólido”, dijo Skolik.

“Cuando se trata de expresión genética, se obtiene mucho más cuando se ajustan durante un período más largo”.

Aunque el suero modificado para cultivos requiere el paso adicional de diálisis y un tiempo de cultivo más prolongado, puede producir beneficios en etapas posteriores de la prueba.

“Se reservaría este proceso para experimentos clave o detección de toxicidad”, dijo Menze. “Sin embargo, si entra en un ensayo clínico de fase 1 y encuentra toxicidad allí, es mucho más caro que usar este método”.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Louisville. Original escrito por Betty Coffman. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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