Crean por vez primera organoides a partir de células recogidas en el embarazo

Estos organoides pueden proporcionar un medio para comprender el desarrollo durante las etapas posteriores del embarazo y podrían contribuir a la investigación de anomalías congénitas, explicaron Paolo De Coppi y Mattia Gerli , autores del estudio en rueda de prensa. «Los organoides que creamos a partir de células de líquido amniótico exhiben muchas de las funciones de los tejidos que representan, incluyendo la expresión génica y proteica. Nos permitirán estudiar lo que sucede durante el desarrollo, tanto en la salud como en la enfermedad, algo que antes no era posible. Sabemos muy poco sobre el embarazo humano tardío, así que es increíblemente emocionante abrir nuevas áreas de la medicina prenatal», señala Gerli.

En concreto, señaló Gerli, hemos desarrollado « a partir de células progenitoras del líquido amniótico organoides de intestino delgado, riñones y pulmones».

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Estos organoides, añadió De Coppi, son expandibles y pueden «madurar funcionalmente, lo que aporta información valiosísima sobre los procesos de gestación».

Los expertos coinciden que esta información tiene un gran potencial para la medicina regenerativa y la modelización personalizada de enfermedades.

«Este avance permitiría realizar el estudio en embarazos en curso, pudiendo brindar en el futuro soluciones ad hoc, con análisis en tiempo real durante la gestación, lo que potencialmente podría conducir a tratamientos más personalizados y efectivos», señala a Science Media Centre Iván Fernández Vega, director científico del Biobanco del Principado de Asturias (BioPA) y coordinador del Hub de Organoides de la Plataforma Nacional de Biobancos y Biomodelos del ISCIII.

Para evaluar cómo los organoides podrían utilizarse en el manejo de enfermedades congénitas, el equipo trabajó con investigadores de la KU Leuven en Bélgica para estudiar el desarrollo de bebés con CDH, una condición en la que un agujero en el diafragma hace que órganos como el intestino e hígado se desplacen al tórax, ejerciendo presión sobre los pulmones e interfiriendo con el crecimiento saludable.

Los organoides de bebés con CDH tanto antes como después del tratamiento se compararon con los de bebés sanos para estudiar las características biológicas de cada grupo. Como se esperaba, hubo diferencias significativas en el desarrollo entre los organoides de CDH previos al tratamiento y los sanos. Pero los organoides en el grupo de CDH posterior al tratamiento estuvieron mucho más cerca de los saludables, proporcionando una estimación de la eficacia del tratamiento a nivel celular.

«Esta es la primera vez que hemos podido hacer una evaluación funcional de la condición congénita de un niño antes del nacimiento, lo cual es un gran avance para la medicina prenatal. El diagnóstico se basa normalmente en imágenes como ecografías o resonancias magnéticas y análisis genéticos. Cuando conocemos a familias con un diagnóstico prenatal, a menudo no podemos decirles mucho sobre el resultado porque cada caso es diferente. No estamos afirmando que podamos hacerlo aún, pero la capacidad de estudiar organoides prenatales funcionales es el primer paso hacia la posibilidad de ofrecer un pronóstico más detallado y, con suerte en el futuro, proporcionar tratamientos más efectivos», sostiene Di Coppi..

Los organoides son modelos tridimensionales creados a partir de células madre humanas que pueden parecerse a tejido similar al fetal. Los métodos actuales para obtener organoides que modelen el embarazo, en su mayoría a partir de tejido fetal post mortem, tienen implicaciones legales y éticas y generalmente solo están disponibles hasta las 20-22 semanas después de la concepción, lo que ha limitado la investigación sobre el desarrollo en las etapas posteriores del embarazo.

Estas restricciones han limitado hasta ahora la utilidad de los organoides para estudiar el desarrollo humano normal más allá de las 22 semanas, así como las enfermedades congénitas en un momento en el que todavía podría haber oportunidad de tratarlas.

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Para superar estos problemas, los investigadores dplantearon la hipótesis de que podría ser posible cultivar organoides a partir de células madre que hayan pasado al líquido amniótico, que rodea al feto en el útero y lo protege durante el embarazo. Dado que el feto no sería tocado, se superarían las restricciones en la toma de muestras, y las células llevarían la misma información biológica que el niño.

La novedad de este estudio es que a partir de células epiteliales del líquido amniótico humano recogidas durante investigaciones prenatales en 12 embarazos entre la semana 16 y la semana 34, los autores caracterizaron la naturaleza de las células e identificaron y aislaron células epiteliales de origen gastrointestinal, renal y pulmonar fetal.

Descubrieron que las células formaban organoides primarios específicos del tejido, a saber, intestino delgado, riñón y pulmones, y que exhibían características funcionales de su tejido de origen.

Los investigadores pudieron utilizar esta técnica para generar organoides pulmonares a partir de células de líquido amniótico y traqueal de fetos afectados por hernia diafragmática congénita.

Gerli y De Coppi y colegas sugieren que sus hallazgos demuestran un método alternativo para generar organoides fetales sin interrupción del embarazo que aborda preocupaciones éticas de larga data y que podría utilizarse para estudiar las etapas gestacionales posteriores, pero reconocen señalan que se necesitan estudios adicionales para validar el impacto traslacional de estos resultados antes de llegar a la clínica.