Muchos laboratorios no se aventuran en este tipo de investigación, afirma Pengfei Li. “Si te olvidas de cambiar los nutrientes una vez, o si hay una contaminación accidental, perderás meses de trabajo”. Pengfei Li, investigador postdoctoral en Erasmus MC en Rotterdam, está en el laboratorio donde ha estado cultivando organoides durante seis años. Utiliza miniórganos humanos para, entre otras cosas, investigar el funcionamiento y el tratamiento de virus como la hepatitis y el corona.
De una incubadora saca un recipiente de metacrilato con doce compartimentos redondos que contienen una solución salina amarillenta: los nutrientes. En el fondo de cada compartimento hay una gota de gel de color blanco lechoso, en la que puede crecer el organoide, en este caso el intestino. Tienen funciones similares a las de los órganos completos, pero requieren un cuidado cuidadoso. «Cambiamos la comida cada 48 horas».
Acaba de regresar de unas vacaciones de ocho días. Una excepción, dice. “Soy soltera y sólo visito a mi familia durante el Año Nuevo chino. Por eso paso casi todo mi tiempo en los Países Bajos investigando”. Y eso está dando sus frutos. Desde que comenzó su doctorado en Rotterdam en 2018, ha contribuido a más de cuarenta publicaciones. Su tesis y su investigación sobre el virus mpox, anteriormente virus de la viruela simica, le valieron dos premios de la Asociación Holandesa de Microbiología Médica.
Estudias una colorida colección de virus. ¿Cómo?
“Cuando comencé mi doctorado, me centraría principalmente en la hepatitis E. Pero dos años después, durante el encierro, estaba en casa y todavía era dudoso si podría terminar mi doctorado. Me sentí frenado por el virus, así que decidí, junto con mi cosupervisor, hacer algo al respecto. Por ejemplo, investigué qué medicamentos pueden ayudar contra la variante Omikron. Al año siguiente, mpox se presentó en los Países Bajos y decidí centrarme también en él”.
¿Cómo se hacen los organoides?
“Los cultivamos de dos maneras. Aislamos organoides hepáticos e intestinales del tejido de pacientes que se han sometido recientemente a una cirugía, y los organoides cutáneos se elaboran reprogramando células de la sangre o la piel en células madre. Se pueden utilizar sustancias de crecimiento para convertirlas en diferentes tipos de células, que a su vez se convierten en miniórganos”.
Cuando coloca la caja con los órganos intestinales bajo el microscopio, se puede ver un campo de células de forma irregular. Están a cierta distancia entre sí y parecen crecer a diferentes profundidades en el gel. “Si no están contentos, se nota: el tejido está oscuro y distorsionado”.
Se pueden utilizar animales de laboratorio, pero no desarrollan las mismas úlceras que los humanos.
¿Qué hace que crecer sea tan difícil?
“Se necesitan semanas o meses para que un organoide alcance la madurez. Durante ese tiempo, hay que darle las hormonas de crecimiento y proteínas adecuadas en el momento adecuado, y dividir y transferir el organoide para evitar el hacinamiento. Los organoides elaborados a partir de tejido del paciente también crecen con bastante lentitud, especialmente cuando el donante es mayor.
«Además, la mayoría de los organoides no tienen su propio sistema inmunológico, por lo que son fácilmente infectados por bacterias u hongos».
¿Y aún así te molestas?
“Así es, porque los organoides tienen ventajas. Tomemos como ejemplo nuestra investigación sobre mpox. Se pueden utilizar animales de laboratorio para estudiar este virus, pero tienen mucho pelo, por lo que no desarrollan las mismas llagas que los humanos. Por eso preferimos un modelo que se parezca más a la piel humana y, preferiblemente, que no contenga animales”.
¿Y células humanas cultivadas?
“Esa opción tampoco es buena. Las líneas celulares inmortales son fáciles de usar pero han acumulado todo tipo de mutaciones a lo largo de los años. Además, sólo están formados por un tipo de célula, lo que significa que responden de forma diferente a los virus y a los medicamentos. Los organoides, por otro lado, se desarrollan en múltiples tipos de células y crecen en forma 3D, al igual que los humanos. Por ejemplo, los organoides de la piel tienen la misma estructura en capas que la piel humana e incluso pueden hacer crecer folículos pilosos y cabello. Esto lo convierte en un modelo adecuado para la investigación de MPOX”.
Queremos ver qué sucede cuando los virus encuentran microplásticos en organoides.
¿Qué puedes descubrir con eso?
“Utilizando técnicas microscópicas vimos cómo el virus afecta la estructura de la piel y cómo el fármaco antiviral tecovirimat bloquea la producción del virus. Durante mucho tiempo se dudó de la eficacia de este fármaco. Los pacientes que reciben el medicamento suelen mejorar después de una o dos semanas, pero aún se desconoce si esto se debe al tecovirimat o a su propio sistema inmunológico. Nuestra investigación muestra que el fármaco funciona, especialmente si se administra inmediatamente después de la infección.
“Desde entonces busco un antiinflamatorio adecuado, ya que lo que daña a los pacientes es principalmente una inflamación masiva. Por tanto, estamos trabajando en un nuevo modelo organoide al que también estamos añadiendo células inmunitarias. Queremos tener una mejor idea de los mecanismos por los cuales el virus induce la inflamación y luego buscaremos un medio que pueda intervenir en esto”.
Y recientemente empezaste a liderar tu propio grupo de investigación sobre microplásticos, ¿por qué este tema?
“Casi todo lo que utilizamos contiene plástico. Lo ingerimos todos los días a través de nuestros alimentos e incluso los equipos quirúrgicos dejan microplásticos en nuestro cuerpo. Recientemente también aprendimos que los virus y bacterias del cuerpo pueden unirse a estas piezas de plástico. Durante la pandemia, los científicos encontraron evidencia de que los microplásticos pueden acelerar la propagación del coronavirus. Por lo tanto, queremos ver qué sucede cuando los virus encuentran microplásticos en los organoides. ¿Lo usan para esconderse del sistema inmunológico y de los medicamentos antivirales, o los encuentran y eliminan antes? Nuestros primeros resultados muestran que difiere según el virus”.
Ahora me he acostumbrado a este país y a mi laboratorio.
¿Qué quieres lograr con eso?
“A largo plazo, quiero investigar si existe en el cuerpo una bacteria que pueda digerir los microplásticos u otro microorganismo. Los microplásticos también influyen en enfermedades no transmisibles como la enfermedad del hígado graso. Mi objetivo final es encontrar una solución para esto”.
¿Quieres hacer eso en los Países Bajos?
“Ese es mi plan. Aquí el equilibrio entre vida personal y laboral es mucho mejor, aunque todavía tengo la costumbre china de trabajar muy duro. (risas) Ahora me he acostumbrado a este país y a mi laboratorio. Tengo una buena relación con mis colegas y a menudo colaboro con otras universidades holandesas. Si quiero quedarme aquí, pronto tendré que conseguir una subvención, pero afortunadamente recibo mucho apoyo de mi departamento”.