Organoides. un cebrero diminuto para resolver enigmas médicos

Las ventajas de tener un cerebro diminuto para resolver enigmas médicos

Organoide cerebral

Contar con un cerebro diminuto puede proporcionar alegrías, sobre todo si se necesita estudiarlo para entender el origen de las enfermedades neurológicas. Hasta ahora, los modelos animales y los cultivos celulares son los métodos más habituales para estudiar patologías y buscar una respuesta farmacológica eficaz contra ellas. Sin embargo, estas herramientas presentan limitaciones que pueden ser superadas gracias a la bioingeniería que, con el uso de células madre, es capaz de crear órganos simplificados en miniatura y en tres dimensiones que conservan algunas funciones de estos. Son los llamados organoides.

Los organoides son grupos de células cultivadas en matrices tridimensionales, que provienen de una o varias células, de un tejido, de células madre embrionarias o células madre pluripotentes inducidas.  Gracias a este avance, los científicos pueden observar, en una placa de Petri, pequeños corazones, cerebros, hígados, riñones u órganos del tracto gastrointestinal, entre otros.

La producción de organoides es un proceso lento que requiere de días para generar un tejido de pocos milímetros pero sus ventajas son indudables, pues permite probar el efecto de un medicamento sobre un paciente sin causarle ningún daño. El desarrollo de esta tecnología biomédica abre nuevas posibilidades de desarrollo de fármacos y, de paso, reduce el uso de animales experimentales.

“Los organoides tienen la misma forma y función que las células primarias y, por tanto, imitan el órgano de origen. Naturalmente, existe una amplia variedad de aplicaciones para estos órganos en miniatura, desde la modelización de enfermedades, el desarrollo de medicamentos y la medicina regenerativa hasta los ensayos de seguridad de nuevos tratamientos”, explica el doctor Helmut Gehart del proyecto TOXANOID, que ha desarrollado sistemas organoides para varios órganos, incluidos el intestino delgado y el hígado.

Organoides en la Unión Europea

El proyecto TOXANOID es uno de los proyectos financiados dentro de la Unión Europea para avanzar en esta línea de investigación y que ya ofrecen interesantes resultados.

Así, tal como podemos leer en CORDIS, Mini Brains ha generado organoides cerebrales para estudiar los mecanismos de varios trastornos neurológicos y descubrir fármacos novedosos para tratarlos, mientras que otro de los proyectos, ColonCan, ha desarrollado cultivos tridimensionales que replican los acontecimientos genéticos del cáncer colorrectal (CCR), la segunda causa más frecuente de muerte asociada al cáncer. Por último,  COMIET creó una nueva plataforma de cultivo celular de tejidos epiteliales y el proyecto CLOC desarrolló organoides hepáticos para el estudio del desarrollo del hígado y de enfermedades hepáticas, y para el posible tratamiento de los trastornos colestásicos hereditarios.

¿Pero por qué no “fabricar” órganos completos para trasplantes? En declaraciones a El Mundo, el profesor Hans Clevers, lanzó un jarro de agua fría sobre la viabilidad de hacer algo así, explicando que un órgano real es mucho más complejo y que, por el momento, solo se pueden “hacer parches para reparar tejidos”.   

Minicerebros de Neandertales para explicar su desaparición

Una de las más recientes y sorprendente aplicaciones de los organoides es la creación de minicerebros de neandertales para entender su final. En la revista Science Magazine, la genetista Alysson Muotri explica cómo un equipo de investigadores de la Universidad de San Diego ha desarrollado pequeños organoides que imitan lo que debió ser el cerebro neandertal.

En su trabajo, consiguieron generar y conectar neuronas dando lugar a pequeños cerebroides. Al comparar estas conexiones con las que se produjeron en cerebroides humanos desarrollados del mismo modo, encontraron una importantes diferencias en su forma y en las conexiones neuronales. A la luz de estos datos, han deducido que los neandertales tenían dificultades para establecer lazos sociales, lo que pudo suponer una gran desventaja frente a los Homo Sapiens.