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Avances en salud

Qué son los organoides y para qué sirven

organoides
Escrito por Juan González

¿Es posible reproducir un órgano humano a partir de células madre? Hay estudios que demuestran que el marcador Lgr5 es una molécula de células madre adultas de los órganos que tienen un origen epitelial, como es el caso del intestino. Eso permitió comprobar que, a partir de células madre, se podía lograr reproducir tejidos similares que, en las condiciones adecuadas, podrían dar origen a órganos e incluso a células tumorales. Es lo que se conoce como organoides y, gracias a ellos, se están produciendo importantes avances en la investigación médica de determinadas enfermedades. ¿Qué son los organoides y para qué sirven? ¡Te lo contamos!

¿Qué son los organoides?

Se llama organoide a la masa de tejido diminuta tridimensional que se crea en el laboratorio mediante el cultivo de células madre, que son las que dan origen a otros tipos de células.

En la actualidad, es posible cultivar organoides que se parecen a tejidos u órganos humanos o a un tipo de tumor específico, por lo que éstos se utilizan en el laboratorio para estudiar la formación de tejidos normales o de cánceres, y también para probar medicamentos y otros tipos de tratamientos antes de aplicarlos a las personas.

Los organoides también son conocidos como los ‘órganos en miniatura’, ya que mantienen la estructura y el funcionamiento del órgano del que proceden esas células que lo componen, las cuales proceden de un órgano (ex vivo).

Esta técnica de laboratorio no es muy conocida pero ha supuesto un gran avance en investigación médica. En el año 2017, la prestigiosa revista Nature Methods la consideró el ‘método del año’ y se pide para esta investigación el Premio Nobel, dada la relevancia que puede adquirir en el futuro próximo dentro de la investigación sanitaria.

¿Cómo se generan los organoides?

La investigación con organoides ha permitido observar que unas pocas células tienen la capacidad para, en las condiciones adecuadas, construir estructuras de orden superior, es decir, para crear ‘nuevos órganos’.

Se trata de un método de investigación que se lleva a cabo desde hace décadas, sin que se pueda establecer a ningún grupo como pionero en este campo. Sin embargo, sí se puede decir que fue una investigación del Instituto Hubrecht, en los Países Bajos, liderada por Hans Clevers en 2009, la que consiguió los mejores avances y marcó un antes y un después. En este caso, los investigadores estimularon células madre adultas individuales para que formaran estructuras tridimensionales que imitaban a las del intestino delgado.

Para generar un organoide, se sigue este proceso:

  1. Se toma una biopsia del tejido a partir del cual se quiere generar el organoide.
  2. En la biopsia se separan las células madre adultas.
  3. Se cultivan dichas células en el laboratorio.

Cada célula genera una estructura epitelial organizada que replica la del órgano en cuestión. Se trata de un cultivo en continuo crecimiento y que se puede mantener a largo plazo. Poco a poco va tomando la forma de las estructuras del órgano al que imita y se obtiene el organoide.

Una de las grandes ventajas de los organoides es que son muy estables, lo que permite mantener el cultivo en el laboratorio durante años.

Utilidades de los organoides

Por las características de las que hemos ido hablando hasta ahora, podemos decir que una de las principales utilidades de los organoides es la investigación de diferentes tipos de cánceres, pero no es ésa la única enfermedad que se puede analizar.

La posibilidad de crear pequeñas réplicas de nuestros órganos puede ser muy útil en muy diversos campos.

Tratamiento de enfermedades

Se pueden crear organoides a partir de células tumorales de un paciente para realizar ensayos farmacológicos. Esto ayudaría a los médicos a tomar ciertas decisiones sobre tratamientos que sean más eficaces para combatir dichas enfermedades, haciéndolo de una forma más personalizada porque se conocen los efectos y los riesgos de su aplicación.

Estudio de mecanismos moleculares de enfermedades

La combinación de los organoides con otras técnicas permiten diseñar modelos de cánceres para poder conocer los mecanismos que provocan esta enfermedad.

Aunque no solamente hablamos de cáncer entre las enfermedades que se pueden estudiar gracias a los organoides. También se podrían investigar otras patologías como el autismo, analizando el desarrollo neuronal en este tipo de pacientes, para saber también si hay algún factor genético en este trastorno.

Estudio del desarrollo embrionario

Una investigación reciente se centró en el desarrollo del embrión para conocer cómo se desarrolla el corazón en un ratón. Esto, en humanos, permitiría conocer qué factores intervienen en las enfermedades cardíacas congénitas.

Por tanto, otra ventaja de los organoides es que se reduciría el número de animales en las experimentaciones en laboratorio.

Organoides en 3D

Uno de los avances más recientes y esperanzadores en el campo de la medicina es el desarrollo de sistemas de cultivo celular en 3D, como es el caso de los organoides, los esferoides y los modelos de órganos en chip.

Un cultivo celular es un ambiente artificial en el que las células pueden crecer e interactuar con su entorno en tres dimensiones.

Esas condiciones adecuadas son similares a las que se darían en un estado in vivo.

Los organoides son un tipo de cultivo celular en 3D que contiene tipos de células específicas de un órgano que pueden mostrar la organización espacial y replicar algunas de las funciones del órgano en cuestión. Esto permite a los investigadores analizar cuestiones complejas y multidimensionales, como el origen de una enfermedad, la regeneración de los tejidos o la interacción entre órganos.

La creación en el laboratorio de estructuras que imitan los órganos permite estudiar con cada vez mayor precisión las enfermedades humanas y sus posibles tratamientos.

Esta técnica podría ser complementada por la impresión de las células madre, de la que ya hemos hablado en este blog, con objeto de que la medicina siga avanzando para poder curar enfermedades que todavía son complicadas de tratar, pero que con los avances de la ciencia y de la tecnología cada vez son menos desconocidas y, por tanto, con más posibilidades de ser curadas.

Acerca del autor

Juan González

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