Un equipo de la Hannover Medical School (MHH) avanzó en la producción de macrófagos —un tipo de célula del sistema inmunitario— al desarrollar una técnica que permite generar hasta 40 millones de estas células por semana a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPS) usando biorreactores de escala intermedia.
El trabajo, publicado en Nature Protocols, facilita la escalabilidad de estos macrófagos y abre nuevas posibilidades para la investigación biomédica y el desarrollo de terapias.
Según el artículo, el método es feeder free (sin células alimentadoras), de composición semi-definida y de manejo sencillo. Esto permite su adopción por personal con experiencia básica en cultivo de iPS, sin necesidad de conocimientos avanzados en bioprocesamiento.
Esta accesibilidad posibilita que laboratorios académicos y grupos de menor tamaño accedan a una producción celular de calidad que antes estaba más limitada a entornos industriales.
Tradicionalmente, los macrófagos se obtenían en cantidades pequeñas para investigación o en procesos industriales; hasta ahora faltaban biorreactores de tamaño medio adecuados para estudios preclínicos que combinaran eficiencia, coste y facilidad de uso.
El procedimiento, desarrollado bajo la dirección del profesor Nico Lachmann, jefe del Departamento de Neumología Pediátrica, Alergología y Neonatología en la MHH, cubre ese hueco técnico para estudios intermedios en biotecnología celular.
El protocolo emplea biorreactores de sobremesa de 10 a 50 mL por recipiente y permite operar de forma independiente hasta cuatro vasos por dispositivo. Durante el cultivo se monitorizan en tiempo real parámetros críticos como CO2, temperatura y pH. Esta plataforma semi-automatizada y el control en proceso mejoran la reproducibilidad, la calidad celular y el rendimiento respecto a sistemas convencionales.
Proceso, fases y rendimiento de producción
El método consiste en cultivar iPS en un medio específico que, en 14 días, induce su diferenciación y la formación de organoides semejantes a la médula ósea hematopoyética; estos organoides liberan macrófagos de forma continua.
El ciclo completo, desde la siembra de células iPS hasta la obtención de macrófagos listos para uso experimental, dura aproximadamente 24 días, lo que permite una planificación precisa de cada etapa.
El protocolo se organiza en dos fases: primero la formación de agregados con potencial hematopoyético —denominados hemanoides— y después la producción continua y estandarizada de macrófagos. Esta estructura mejora la reproducibilidad y la eficiencia de los ensayos.
Según Lachmann, un biorreactor puede aportar hasta 40 millones de macrófagos por semana durante un periodo de torno a 10 semanas. El artículo indica además que cada vaso rinde en promedio entre 20 y 30 millones de células por recolección semanal, permitiendo colectas continuas y un mínimo de cinco recolecciones consecutivas por ciclo.
La capacidad de mantener la productividad a lo largo del tiempo supone una mejora frente a otros métodos y asegura suministro suficiente para múltiples aplicaciones experimentales o en desarrollo farmacéutico.
Aplicaciones biomédicas e impacto en la investigación
Los macrófagos participan en la defensa frente a patógenos y en la reparación de tejidos dañados.
Ya se emplean en terapias clínicas para algunas enfermedades hepáticas y existe interés creciente en su uso para tratar infecciones, procesos inflamatorios, fibrosis, cáncer y enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer. También son útiles en ensayos farmacológicos para evaluar seguridad, pureza y eficacia de compuestos.
Cada dispositivo integra cuatro biorreactores, lo que mejora la eficiencia del proceso y facilita el avance de la investigación y el desarrollo de tratamientos, según el informe especializado.
La estandarización de este sistema de biorreactores intermedios responde a las necesidades de investigación temprana y descubrimiento de fármacos en entornos académicos e industriales. Al ofrecer una producción controlada y homogénea, la plataforma facilita la comparación de resultados y la validación de estudios preclínicos, reduciendo la variabilidad asociada a métodos manuales tradicionales.
