Los médicos han cultivado primeras cuerdas vocales del mundo a partir de cero. El avance podría algún día restaurar el habla a las personas que han perdido a sus propias cuerdas vocales a través de cirugía o enfermedad. Los médicos construyeron las cuerdas vocales utilizando células de donantes humanos. Las células fueron inducidas a formar tejido que imita la mucosa de las cuerdas vocales - las solapas en la laringe que vibran para crear los sonidos de la voz humana.
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Este es el último éxito en el campo de rápido avance de la regeneración de tejidos - la lista de órganos ya incluye los riñones, tráqueas y los corazones.
Las células de las cuerdas vocales donados provienen de un solo cadáver y cuatro pacientes que habían tenido sus laringes extirpadas quirúrgicamente, por diversas razones. El equipo cultivó las células en el laboratorio durante dos semanas para crear 170 cuerdas vocales, alrededor de 16 milímetros de longitud y un milímetro de grosor.
Los investigadores probaron las cuerdas vocales uniendolas a laringes extraídos de perros. "Pusimos la laringe con los pliegues unidos en una tráquea falso y se sopló aire caliente a través de ellos", dijo Nathan Welham en la Universidad de Wisconsin Escuela de Salud Pública de Madison, y jefe del equipo detrás de la obra. El resultado parecía un kazoo robótico, dice Welham. "Fue un sonido similar a eeeeeeeeee."
El sonido coincide con la realizada por pliegues vocales humanas naturales en forma aislada, explica, pero una voz humana real se genera a través de una mayor modulación de los sonidos por otras estructuras, tales como la boca y la garganta.
Una nueva voz
Welham y sus colegas crearon los pliegues sembrando un andamio de colágeno 3D con células de cuerdas vocales humanas - el colágeno es el principal componente estructural de los órganos y tejidos. El equipo utilizó dos tipos de células - fibroblastos para crear el tejido más grueso, más elástica en un pliegue, y las células epiteliales para proporcionar el delicado revestimiento que vibra hasta 1000 veces por segundo. "Ningún otro tejido del cuerpo humano está sujeto a estas demandas biomecánicas," dice Welham.
Cuando el equipo probó los pliegues en ratones con sistemas inmunológicos humanos, los tejidos no fueron rechazadas, lo que sugiere que eran inmunes privilegiados, ocultos al sistema inmune.
Welham prevé dos formas posibles de crecimiento pliegues para el trasplante. Una de ellas sería tener un banco de células de la mucosa de las cuerdas vocales donados, que se cultiva en la demanda para adaptarse a la garganta de cada paciente. La otra idea implicaría la producción de off-the-peg pliegues en una variedad de formas y tamaños que podrían adaptarse a una amplia gama de individuos.
Welham espera cada enfoque permitiría un fácil acceso al pliegues personalizados para las personas que los necesitan. Él espera que los pliegues de laboratorio-crecido hasta funcionan mejor que los injertos existentes de tejido de otras partes de la boca, que no están diseñados para la tarea en cuestión. La demanda de mejores tratamientos está ahí, dice Welham, por ejemplo, el deterioro de voz ya afecta a unos 20 millones de estadounidenses.
Otros investigadores dieron la bienvenida al avance. "Esto demuestra que estamos cada vez más cerca y más cerca de la ingeniería de tejidos clínicamente relevantes", dice Harald Ott, del Hospital General de Massachusetts, cuyos principios de este año el equipo dio a conocer primero "bio-extremidad" crecida en laboratorio en el mundo - un miembro anterior de rata. "La pérdida de la voz tiene un impacto devastador en la calidad de vida del paciente, por lo que la ingeniería de la vida, la sustitución funcional de estos pacientes es un hito muy importante", dice Ott.