Biogipuzkoa Osasun Ikerketako Institutuko Zelula Amak eta Zahartzea taldeak, Laguntza Metodologikoko Unitatearekin batera, zelulaz kanpoko matrize deszelularizatuak eta biotintak sortzeko prozesuan proteinen konposizioa nola aldatzen den aztertu du, jatorrizko ehunarekin alderatuz. Ainhoa Irastorza, Paula Vazquez-Aristizabal, Lore Zumeta-Olaskoaga, Maider Mateo-Abad eta Ander Izeta ikertzaileek egin dute lan hori, EHUko eta BCMaterials-eko profesionalekin batera. iScience nazioarteko aldizkari zientifikoan argitaratu berri dute, eta garatutako metodoa open access-eko biltegietan dago eskuragarri.
Ehunen ingeniaritza oinarritzen da aztertu nahi den ehunaren arkitektura eta propietate mekaniko eta biologikoak imitatzeko diseinatutako materialen erabileran. Kostu erlatibo txikia eta erabiltzeko erraztasuna direla eta, osagai bakar batez osatutako matrizeak erabiltzen dira (adibidez, kolagenoa, gelatina edo alginatoa), baina material horiek dibertsitate biokimiko eskasa dute jatorrizko ehunaren konplexutasuna erreproduzitzeko. Hori dela eta, zelulaz kanpoko matrize deszelularizatuak (dECM, ingelesezko siglak) alternatiba hobe gisa finkatu dira ehun horiek biomimetizatzeko.
Zelulaz kanpoko matrizetik (ECM) abiatuta inprima daitezkeen biotintak sortzeko, lehenik eta behin, zelulak deszelularizatzeko prozesuak egin behar dira. Prozesu horietan, agente kimikoak, fisikoak eta entzimatikoak erabiltzen dira osagai zelularrak ezabatzeko. Ondoren, lortutako dECMa digestio entzimatiko bidez disolbatzen da, biotintak formulatzeko. Prozesu horiek nabarmen alda dezakete matrisoma izeneko ECMaren proteina-konposizioa. Orain arte, ez zen ezagutzen prozesamendu horrek matrisoman eta, ondorioz, dECMen eta biotinta eratorrien azken konposizioan duen eragina.
Horregatik, ikerketaren helburua izan zen matrisomak prozesamenduaren faseetan (jatorrizko ehuna, dECM eta biotinta) sei txerri-ehunetan (arteria, bularra, dermisa, epidermisa, muskulua eta nerbioa) duen kontserbazio-maila ezaugarritzea. Horrela, zelulaz kanpoko matrizeak prozesamenduari nola erantzuten dion hobeto ulertzeko oinarriak ezarri nahi izan ziren, jatorrizko proteinaren konposizioa eta konplexutasuna mantentzeari dagokionez.
Emaitza proteomikoek frogatu zuten aztertutako ehunek proteina matrisomalen nukleo bat partekatzen dutela, eta, aldi berean, ehun bakoitzaren funtzioari lotutako proteina-sinadura espezifikoak dituztela. Sinadura horiek lagin deszelularizatuetan gordetzen dira, eta, neurri txikiagoan, amaierako biotintetan. Matrisomaren kategorien artean, matrizeari lotutako proteinak eta faktoreak izan ziren eragin handiena zuten taldeak, batez ere tamaina eta disolbagarritasun txikiagoagatik.
dECMren digestioak eragindako galera partzial hori gorabehera, biotintek proteina matrisomalen kopuru esanguratsua mantendu zuten eta jatorrizko ehunaren proteina-aztarna bereizgarria mantendu zuten. Lagin horietan funtsezko prozesu biologikoetan inplikatutako proteinak identifikatu ziren, hala nola zelulen eta zelulen arteko elkarreraginak, migrazioa, atxikipena eta zelulen ugaritzea, eta horrek osagai bakarreko biomaterial tradizionalek baino konplexutasun eta fideltasun proteomiko handiagoa erakusten du. Ikerketak ondorioztatzen du biotintak material biomimetiko sendoa direla jatorrizko ehunen mikroingurunea erreproduzitzeko.
Nahiz eta lan analitikoa eta biomaterialen karakterizaziokoa izan, epe laburrean aplikazio kliniko zuzenik gabe, lan horri esker erreferentziazko proteoma-atlas bat sortu ahal izan da ikerketa-komunitatearentzat, eta, gainera, hainbat 3D in vitro eredu eraikitzeko erabili da. dECMn oinarritutako biotinten proteina-konposizio zehatza karakterizatzeak eraikuntzen diseinua optimizatzea ahalbidetzen du, zelulak ugaritzeko, bereizteko eta integratzeko beharrezkoak diren seinale biokimikoen presentzia ziurtatuz, eta, horrela, material mota horietan oinarritutako etorkizuneko birsortze-terapien garapena optimizatuz.
Ikerketa-taldeak adierazten duen bezala, “Azterketa honen balio nagusia deszelularizazio-produktuetan (dECM eta biotinta) matrisomaren konposizioaren kontserbazioari buruz sortutako ezagutzan datza. Horrekin, oinarri objektibo bat eskaini nahi dugu xede-patologiaren arabera biomaterialen hautaketa bideratzeko, bai eta hain erasokorrak ez diren deszelularizazio- eta digestio-protokoloak optimizatzeko ere, eta, horrela, prozedura horien estandarizazio teknikorantz aurrera egiteko, etorkizunean translazio klinikoa eta aurreklinikoa egiteko.”
Lan hau Carlos III .a Osasun Institutuak (ISCIII) finantzatu du, eta Europar Batasunak ere finantzatu du (proiektu-zenbakia: PI25/00634, CERT22/00032, RD24/0014/0012, PT23/00142 eta DTS24/00167), bai eta Eusko Jaurlaritzako Ekonomiaren Garapen, Jasangarritasun eta Ingurumen Sailaren Elkartek (bMG24; KK-2024/00041) eta Hazitek (ITEAS; ZE-2022/00021) laguntzek ere. Ikerketa-taldeak eskerrak eman dizkio Eusko Jaurlaritzako Hezkuntza Sailaren finantziazioagatik (IT1658-22; PRE_2019_1_0031), Katxalin elkarteari 2019an jasotako dohaintzagatik, eta ERC Advanced Grant (ERC-2017-ADG-787510) laguntzagatik.
