Científicos desarrollan tejido de cuerdas vocales en el laboratorio

Los científicos han desarrollado con éxito tejido de cuerdas vocales en el laboratorio y se ha demostrado que puede producir un sonido realista cuando se injertan en cajas de voz que se han conectado a una tráquea artificial que sopla aire a través de ellas.
Los investigadores dicen que su trabajo muestra que, en principio, es posible diseñar tejido para reemplazar las cuerdas vocales o cuerdas vocales situadas dentro de la laringe o la laringe.

El equipo también demostró que el tejido, diseñado a partir de células humanas, no mostró signos de rechazo cuando se trasplantó a ratones con sistemas inmunes humanizados.

Escribiendo en Ciencia de medicina traslacional, los bioingenieros de la Universidad de Wisconsin-Madison sugieren que su trabajo muestra, en principio, que es posible restablecer la función de las cuerdas vocales con tejido cultivado en laboratorio.

Dicen que si bien todavía hay un camino por recorrer antes de que se pueda llevar a cabo este procedimiento en pacientes humanos, se acerca el día en que las personas que han perdido sus cuerdas vocales por cáncer o lesiones pueden recuperar su voz.

Los sonidos que componen nuestra voz se producen utilizando los pulmones y los tejidos especializados llamados cuerdas vocales o cuerdas vocales situadas dentro de la laringe o la laringe.

El autor principal Nathan Welham, patólogo del habla y profesor asociado de cirugía, dice que nuestra voz es algo sorprendente en lo que rara vez pensamos hasta que algo sale mal. El explica:

"Nuestras cuerdas vocales están hechas de un tejido especial que tiene que ser lo suficientemente flexible como para vibrar, pero lo suficientemente fuerte como para golpear cientos de veces por segundo. Es un sistema exquisito y difícil de replicar".

Las estimaciones sugieren que alrededor de 7,5 millones de personas en los EE. UU. Tienen problemas para usar su voz. Pueden surgir problemas cuando los nervios que controlan la caja de la voz o las cuerdas vocales se dañan por una lesión o como resultado de una cirugía, infección viral o cáncer.

El Prof. Welham dice que las inyecciones de colágeno y otros materiales pueden reparar temporalmente el daño a la mucosa de las cuerdas vocales, los tejidos especializados que producen sonidos de voz al vibrar cuando el aire pasa sobre ellos. Pero esto no ayuda a las personas que han sufrido daños más extensos oa quienes se les han quitado sus cuerdas vocales.

Sonido y vibraciones similares a las cuerdas vocales naturales

Para su estudio, el equipo utilizó tejido de cuerdas vocales de una persona fallecida y las cajas de voz de cuatro pacientes vivos a los que se les había extirpado pero que no tenían cáncer.

Aislaron y purificaron las células de la mucosa de las cuerdas vocales y luego desarrollaron capas de ellas en un andamio tridimensional hecho de colágeno. El sistema que usaron es similar al que se usa para hacer la piel artificial.

En 2 semanas, tenían un tejido fuerte y flexible con las propiedades físicas y la sensación del tejido de las cuerdas vocales con células que contenían muchas de las mismas proteínas que las células normales de las cuerdas vocales.

Para probar las propiedades físicas y de sonido del tejido, el equipo lo trasplantó a un lado de las cajas de voz que se habían eliminado de los perros cadavéricos. Las cajas de voz estaban conectadas a las tráqueas artificiales que tenían aire tibio y húmedo soplado a través de ellas.

Las pruebas mostraron que el tejido cultivado en el laboratorio no solo producía sonido, sino que también vibraba de manera similar al tejido natural en el lado opuesto de la caja de la voz. Produjo lo que los investigadores describen como una "onda de la mucosa normal".

Otras pruebas mostraron que el tejido de ingeniería también había comenzado a desarrollar un tipo de membrana que normalmente se encuentra en las vías respiratorias y la protege de patógenos e irritantes.

Y, por último, los investigadores mostraron que cuando se transplantaron a ratones modificados genéticamente con sistemas inmunes parecidos a los humanos, el tejido cultivado en laboratorio fue bien tolerado y no rechazado.

Los autores concluyen:

"Estos datos sugieren la viabilidad para el trasplante y la supervivencia en la laringe, así como para la función, en última instancia, devolverles la voz a los pacientes".

En el siguiente video, el Prof. Welham demuestra varios aspectos de la investigación y explica su significado:

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