Los organoides son versiones milim\u00e9tricas de los \u00f3rganos humanos que se fabrican, mediante m\u00e9todos de cultivo celular, en los laboratorios. Estas estructuras en 3D sirven para estudiar enfermedades o para evaluar f\u00e1rmacos, una revoluci\u00f3n cient\u00edfica que avanza desde 2008 a pasos agigantados.<\/p>\n
Pulm\u00f3n, h\u00edgado, p\u00e1ncreas, intestino, pr\u00f3stata o cerebro son solo algunos de los \u00f3rganos que ya tienen su diminuta r\u00e9plica y, si bien todav\u00eda existen importantes limitaciones, los modelos son cada vez m\u00e1s complejos y los avances m\u00e1s significativos: \u00abestamos viendo cosas que parecen ciencia ficci\u00f3n\u00bb, relata a EFE el cient\u00edfico Alberto Zambrano.<\/p>\n
Experto en minipulmones artificiales, este investigador del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) de Madrid explica c\u00f3mo se fabrican \u00abin vitro\u00bb estas versiones miniaturizadas, para qu\u00e9 sirven y las principales barreras.<\/p>\n
EL PRIMER ORGANOIDE, DE CORTEZA CEREBRAL<\/strong><\/p>\n Los organoides son agregadores tridimensionales de c\u00e9lulas que reproducen la estructura y funci\u00f3n del \u00f3rgano nativo, y se producen principalmente a partir de c\u00e9lulas troncales (o c\u00e9lulas madre) embrionarias y de c\u00e9lulas troncales pluripotentes inducidas, que pueden autoorganizarse y crecer en esos cultivos 3D.<\/p>\n Las primeras se encuentran en el embri\u00f3n y se obtienen justo despu\u00e9s de la fecundaci\u00f3n del \u00f3vulo -en el caso del equipo de Zambrano, el tejido celular que usan proviene de donaciones almacenadas en el biobanco de Granada-. Las segundas se adquieren a partir de c\u00e9lulas de un tejido concreto, como la piel, y luego se \u00abreprograman\u00bb para lograr otros tipos.<\/p>\n La caracter\u00edstica principal de ambas es que son pluripotentes, es decir, que pueden convertirse en cualquier tipo de c\u00e9lula. Gracias a la avanzada tecnolog\u00eda y bioingenier\u00eda, los cient\u00edficos pueden cultivar artificialmente una masa de estas c\u00e9lulas para crear organoides, de formas heterog\u00e9neas, entre ellas esferoides.<\/p>\n Si bien los antecedentes hay que buscarlos en la d\u00e9cada de los 80 y 90 cuando se logr\u00f3 avanzar en el campo de las c\u00e9lulas pluripotentes, los detalles del primer organoide se conocieron en 2008.<\/p>\n Fue del c\u00f3rtex cerebral. Yoshiki Sasai y su equipo del Instituto de investigaci\u00f3n RIKEN (Jap\u00f3n) publicaron en la revista Cell Stem Cell la formaci\u00f3n autoorganizada de tejidos corticales a partir de c\u00e9lulas madre embrionarias.<\/p>\n Demostraron que las neuronas corticales generadas fueron funcionales, trasplantables y capaces de formar conexiones adecuadas de largo alcance \u00abin vivo\u00bb e \u00abin vitro\u00bb.<\/p>\n Esto fue el comienzo, indica Zambrano, pero luego vinieron muchos m\u00e1s, de cerebro y de otros \u00f3rganos y tejidos, como el epitelio intestinal que logr\u00f3 el equipo del genetista Hans Clevers del Instituto Hubrecht (Nature, 2009).<\/p>\n \u00abEstamos en una revoluci\u00f3n que ha avanzado desde 2008 a pasos agigantados. Estamos viendo cosas que parecen -y que no lo son- ciencia ficci\u00f3n; los organoides son el futuro\u00bb, se\u00f1ala Zambrano, de la Unidad Funcional de Investigaci\u00f3n de Enfermedades Cr\u00f3nicas del ISCIII.<\/p>\n Los modelos son cada vez mejores, asegura, y enumera las principales aplicaciones: modelizaci\u00f3n de enfermedades, evaluaci\u00f3n de f\u00e1rmacos y compuestos novedosos -incluida la terapia g\u00e9nica en fase experimental en la que se transfieren genes a las c\u00e9lulas del paciente- y la medicina regenerativa, que usa c\u00e9lulas para estimular e incrementar la capacidad del organismo para repararse.<\/p>\n MINIPULMONES DE 5 MIL\u00cdMETROS<\/strong><\/p>\n Los ejemplos de los \u00faltimos a\u00f1os son m\u00faltiples. En 2018 un equipo de la Universidad de Cambridge public\u00f3 en Nature la descripci\u00f3n de miniplacentas que permiten conocer mejor c\u00f3mo se desarrolla la placenta en la gestaci\u00f3n y estudiar la preeclampsia, la restricci\u00f3n del crecimiento o la muerte fetal.<\/p>\n Ese mismo a\u00f1o Zambrano y su equipo publicaron en Stem Cell Research & Therapy los primeros resultados de sus minipulmones, con m\u00e1s datos en 2022. Estos modelos en 3D, con dimensiones entre los 3 y 5 mil\u00edmetros -como la mayor\u00eda de organoides- imitan la actividad de los pulmones reales.<\/p>\n El objetivo, entre otros, profundizar en el estudio de cualquier enfermedad respiratoria (cr\u00f3nica, rara o infecciosa): las fibrog\u00e9nicas o las que producen agentes infecciosos como el SARS-CoV-2 (responsable de la covid-19), o la bacteria neumococo. Esta es responsable de enfermedades como la neumon\u00eda o meningitis.<\/p>\n Estos organoides -con una forma que podr\u00eda recordar a una flor- contienen casi a la perfecci\u00f3n todo el pulm\u00f3n: conductos a\u00e9reos, traquea, bronquios, estructura alveolar. \u00abEsto es lo m\u00e1s avanzado que hay\u00bb, afirma.<\/p>\n Zambrano tarda unos cuatro meses en conseguir un organoide pulmonar: las c\u00e9lulas, en este caso troncales embrionarias, se depositan en una matriz -un hidrogel- preparada para lograr su crecimiento, diferenciaci\u00f3n y maduraci\u00f3n hasta lograr el minipulm\u00f3n.<\/p>\n Tambi\u00e9n en el ISCIII -el equipo de Beatriz Mart\u00ednez-Delgado-, junto a Cambridge y la Facultad de Medicina de Hannover, crearon minih\u00edgados para avanzar en el estudio de una enfermedad rara asociada con una grave patolog\u00eda hep\u00e1tica, mientras que en el Instituto Hubrecht consiguieron corregir en organoides, mediante edici\u00f3n gen\u00e9tica, las mutaciones que causan la fibrosis qu\u00edstica.<\/p>\n Este a\u00f1o, desde el Hospital Universitario de D\u00fcsseldorf, cient\u00edficos constataron en minicerebros que estos eran capaces de desarrollar espont\u00e1neamente copas \u00f3pticas -que dan lugar a la retina- sensibles a la luz, y el mes pasado se conoci\u00f3 que el equipo de Sergiu Pasca, de la Universidad de Stanford en California, implant\u00f3 organoides de cerebros humanos en ratas, salvando importantes limitaciones previas.<\/p>\n El tejido cerebral derivado de c\u00e9lulas madre humanas (pluripotentes inducidas) fue capaz de integrarse en la corteza somatosensorial del cerebro (\u00e1rea responsable de recibir y procesar informaci\u00f3n sensorial) de ratas reci\u00e9n nacidas, influyendo en la conducta, seg\u00fan lo descrito en Nature.<\/p>\n Todos ellos son avances important\u00edsimos, pero este campo tiene a\u00fan limitaciones.<\/p>\n La eficacia no es completa y en la diferenciaci\u00f3n celular -proceso por el que una c\u00e9lula adquiere una forma y funci\u00f3n determinada- pueden producirse episodios no deseables, subraya Zambrano, para quien la funcionalidad al cien por cien no ser\u00e1 posible: nunca ser\u00e1 igual el desarrollo embrionario humano al conseguirlo \u00abin vitro\u00bb y el \u00f3rgano nativo original al artificial, pero \u00abnos estamos acercando bastante\u00bb.<\/p>\n Noem\u00ed G. G\u00f3mez EFE<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Los organoides son versiones milim\u00e9tricas de los \u00f3rganos humanos que se fabrican, mediante m\u00e9todos de cultivo celular, en los laboratorios. Estas estructuras en 3D sirven para estudiar enfermedades o para evaluar f\u00e1rmacos, una revoluci\u00f3n cient\u00edfica que avanza desde 2008 a pasos agigantados. 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