Crean el primer sistema con tres organoides humanos combinados

Los organoides logrados por investigadores del Hospital Infantil de Cincinnati, cuyos detalles publican hoy en Nature, superan el concepto de miniórganos: constituyen un conjunto conectado de hígado, páncreas y conductos biliares cultivado en el laboratorio. Este equipo de científicos, dirigido por Takanori Takebe, ya había desarrollado un organoide de intestino con vellosidad, capaz de absorber nutrientes, y otro de estómago, productor de ácidos digestivos.

Con este nuevo avance se podrá estudiar cómo funcionan diferentes tejidos humanos de forma coordinada. De esta forma, podría reducirse la necesidad de estudios sobre medicamentos basados ​​en animales, así como dar un nuevo impulso al concepto de medicina de precisión y, quizá algún día, culminar en la obtención de tejidos trasplantables cultivados en laboratorios.

“La conectividad es la parte más importante de esto”, afirma Takebe. “Hemos diseñado un método para producir tejidos en la etapa de formación previa a los órganos para que puedan desarrollarse de forma natural. Estamos maximizando nuestra capacidad para fabricar órganos múltiples de manera muy parecida a como lo hace el cuerpo”.

Takebe, de 32 años, se unió al Hospital Infantil de Cincinnati en 2016, tras haberse licenciado como médico unos años antes con la intención de convertirse en cirujano de trasplante de hígado. Pero cuando se enteró de la enorme brecha entre la oferta y la demanda de órganos donantes, este médico cambió su rumbo para centrarse en el desarrollo de nuevas fuentes de órganos.

En investigaciones anteriores, Takebe ya había desarrollado un método para producir cierto tipo de organoides hepáticos, que incluso podían servir como modelos de enfermedad, incluida la esteatohepatitis. No obstante, según Takebe este proyecto es su trabajo de mayor impacto hasta el momento: “Necesitamos cinco años para afinar el sistema de cultivo que permitiera este desarrollo”.

Las partes más difíciles del proceso fueron los primeros pasos, perfeccionados por este equipo de investigadores, entre ellos el primer firmante, Hiroyuki Koike. Comenzaron con células de la piel humana, convirtiéndolas de nuevo en células madre pluripotentes y luego guiándolas para formar dos esferoides de células, similares a las que se forman en etapas muy tempranas embrionarias. En humanos, son células que aparecen durante el primer mes de gestación. En ratones, a los ocho días y medio. Con el tiempo, estos grupos celulares se transforman en los órganos que eventualmente se convierten en el tracto digestivo.

El cultivo de estos grupos celulares en el laboratorio fue un proceso complejo por el que se avanzó hacia células más especializadas que podían verse cambiando de color gracias a las etiquetas químicas que el equipo de laboratorio adhirió a las células.

Después, de las esferas brotaron ramas que condujeron a nuevos grupos de células que pertenecían a órganos específicos. Durante un período de 70 días, estas células continuaron multiplicándose en tipos celulares más refinados y distintos. Finalmente, los miniorganoides comenzaron a procesar los ácidos biliares como si estuvieran digiriendo y filtrando alimentos.

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