Científicos británicos lograron por primera vez en la historia desarrollar “mini órganos” a partir de células extraídas durante embarazos activos y creen que se trata de un avance que podría abrir nuevas áreas de la medicina prenatal. El equipo de investigadores del University College London y del Great Ormond Street Hospital en el Reino Unido recolectó células de muestras de líquido amniótico -que baña y protege al feto en el útero- tomadas durante 12 embarazos como parte de pruebas prenatales de rutina.
Los organoides son un tipo de cultivo de células en 3D que imitan la estructura, función y complejidad biológica de los órganos, pero en una escala mucho más pequeña y simple. Normalmente se crean a partir de células extraídas de biopsias que son luego reprogramadas en células madre, que son las células con las que se generan todas las demás células del organismo con funciones especializadas (como la materia prima del cuerpo).
Estos “mini órganos” se cultivaron a partir de células de pulmón, riñón e intestino delgado que se encuentran en el líquido amniótico y podrían allanar el camino hacia mejores diagnósticos y tratamientos para diversas afecciones congénitas (que afectan entre el 3% y el 6% de los bebés en todo el mundo). Es la primera vez que se cultivan organoides directamente a partir de células extraídas de embarazos en curso.
Cuáles con las implicaciones
Las implicaciones son muchas porque este avance científico significa que por primera vez se puede observar el desarrollo humano al final del embarazo, lo que aumenta la posibilidad de monitorear y tratar afecciones congénitas antes del nacimiento, ya que estos pequeños órganos pueden servir para estudiar cómo funcionan los órganos -tanto si están sanos como si se ven afectados por alguna enfermedad-.
Afortunadamente, estos pequeños órganos dan una idea del funcionamiento de los órganos que de otro modo sería difícil de obtener y tienen el potencial de arrojar luz sobre cómo cambian y funcionan los órganos en respuesta a las enfermedades.
Lee también Lograron un avance clave en la investigación con células madre para una enfermedad genética
Estos organoides fetales, que tienen menos de un milímetro de ancho, permitirían a los científicos estudiar cómo se desarrollan los fetos en el útero “tanto en la salud como en la enfermedad”, una hazaña que hasta ahora no era posible, comenta Mattia Gerli, investigador de células madre del University College London y coautor del trabajo que publica la revista Nature Medicine.
El proceso
El equipo descubrió una forma de cultivar organoides a partir de células madre en el líquido amniótico que rodea al feto. Las células madre vivas fueron extraídas de 12 embarazos (entre la semana 16 y la semana 34) y los pequeños organoides se fabricaron utilizando células madre de pulmón, riñón e intestino. Anteriormente, los “mini órganos” se derivaban de células madre adultas, que se parecían más al tejido adulto o al tejido fetal después de un aborto. Luego identificaron de qué tejidos procedían las células madre. Se extrajeron con éxito células madre de los pulmones, los riñones y el intestino y se utilizaron para cultivar organoides que tenían características funcionales de estos tipos de tejidos.
“Los organoides que creamos a partir de células de líquido amniótico exhiben muchas de las funciones de los tejidos que representan, incluida la expresión de genes y proteínas”, apuntó Gerli. “Nos permitirán estudiar lo que sucede durante el desarrollo tanto en la salud como en la enfermedad, algo que antes no había sido posible. Sabemos muy poco sobre el embarazo humano en etapas avanzadas, por lo que es increíblemente emocionante abrir nuevas áreas de la medicina prenatal”.
La recolección de células
La recolección de células del líquido amniótico elude las regulaciones sobre la extracción de células madre directamente del tejido fetal, lo que permite a estos científicos obtener células de los fetos en la última parte del embarazo. Debido a que no se toca al niño durante el proceso de recolección, se pueden superar las restricciones de muestreo y las células contienen la misma información biológica que el bebé.
“Esta es la primera vez que hemos podido realizar una evaluación funcional de la condición congénita de un niño antes del nacimiento, lo que es un gran paso adelante para la medicina prenatal. El diagnóstico normalmente se basa en imágenes como ecografía o resonancia magnética y análisis genéticos”, concluyó Paolo de Coppi, autor principal del estudio del Instituto de Salud Infantil Great Ormond Street de la UCL y el Hospital Great Ormond Street.
Para explorar sus posibles usos futuros, el equipo también creó organoides pulmonares a partir de fetos con hernia diafragmática congénita (CDH), un trastorno en el que el diafragma no se cierra como debería. Este enfoque podría utilizarse para controlar la eficacia de dichos tratamientos e incluso usarse para investigar otras afecciones congénitas como la fibrosis quística, que provoca la acumulación de mucosidad en los pulmones, y malformaciones en los riñones y el intestino.
