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Los científicos han cultivado por primera vez organoides a partir de fetos al final del embarazo, en un avance que podría facilitar mucho el seguimiento y el tratamiento de enfermedades congénitas antes del nacimiento.
Investigadores del Great Ormond Street Hospital y del University College London extrajeron células madre del líquido amniótico que rodea al feto durante el embarazo. Estas células se convirtieron en organoides (órganos humanos en miniatura) de aproximadamente 1 mm de ancho que mostraban las características funcionales de tejidos específicos: riñones, pulmones e intestino delgado.
El descubrimiento de que una cantidad suficiente de células madre se filtran en el líquido para que los científicos las extraigan y las conviertan en organoides avanzará en el desarrollo de tratamientos prenatales que garanticen nacimientos saludables, dijeron los investigadores del estudio.
Los organoides derivados de células madre son uno de los campos de más rápido crecimiento en la investigación biomédica. Desde miniintestinos hasta minicerebros, los tejidos se utilizan en aplicaciones que van desde la detección de fármacos experimentales hasta la evaluación del tratamiento de pacientes individuales. Pero se necesitará más investigación antes de que los organoides puedan reemplazar o complementar órganos defectuosos.
Los hallazgos fetales, que fueron publicado en Medicina de la naturaleza el lunes, “nos permitirá estudiar lo que sucede durante el desarrollo tanto en la salud como en la enfermedad”. dijo Mattia Gerli, bióloga de células madre de la UCL. «Sabemos muy poco sobre el embarazo humano en etapas avanzadas, por lo que es increíblemente emocionante abrir nuevas áreas de la medicina prenatal».
En el experimento se extrajeron células de 12 fetos. Para demostrar la aplicación práctica de la tecnología, los científicos trabajaron con colegas de la KU Leuven, una universidad de Bélgica, para modelar la hernia diafragmática congénita. La CDH es una enfermedad frecuentemente mortal en la que el intestino y el hígado del bebé empujan hacia el pecho a través de un orificio en el diafragma, ejerciendo una presión severa sobre los pulmones.
Los organoides pulmonares cultivados a partir de fetos con CDH mostraron diferencias características con respecto a los de embarazos sanos o a los de fetos que habían sido tratados con éxito para la afección mediante cirugía prenatal en el útero.
«Esta es la primera vez que hemos podido realizar una evaluación funcional de la condición congénita de un niño antes del nacimiento, lo cual es un gran paso adelante», afirmó Paolo de Coppi, cirujano pediátrico del Great Ormond Street Hospital, añadiendo que el diagnóstico normalmente se basaba en resonancia magnética o ecografía y análisis genéticos.
La técnica podría extenderse a otras enfermedades congénitas que afectan a los intestinos, los riñones o los pulmones, aunque todavía no se han probado experimentalmente.
Es ilegal tomar células directamente de un feto vivo en las últimas etapas del embarazo en muchos países, incluidos los EE. UU. y el Reino Unido, mientras que con frecuencia se toman muestras de líquido amniótico para el diagnóstico prenatal.
Los organoides tardaron hasta cuatro semanas en desarrollarse después de que se extrajeron las células madre del líquido amniótico, dijo Gerli. Eso da mucho tiempo para analizarlos y aplicar los resultados para diagnosticar y tratar anomalías congénitas.
Los investigadores advirtieron que la tecnología necesitaría validarse con datos de estudios más amplios: «Los organoides del líquido amniótico tienen un gran potencial clínico, pero aún no están listos para la clínica, ni pueden usarse en esta etapa para tratar afecciones». dijo De Coppi.
El proceso no dependía de costosos equipos especializados, lo que potencialmente permitía su aplicación extensiva en hospitales de maternidad, dijo Gerli: «Requiere habilidades muy básicas de cultivo celular que ya están ampliamente disponibles».
Roger Sturmey, profesor de medicina reproductiva de la Universidad de Hull que no participó en el proyecto, dijo que la investigación allanó el camino para futuros estudios sobre «cómo se forman los órganos clave y realizan su función en el feto en desarrollo durante el embarazo, sin la necesidad de tejido extraído directamente de un feto, que normalmente sólo está disponible después de la interrupción del embarazo”.
El proyecto UCL/GOSH para fabricar organoides fetales específicos de tejido difiere de la investigación que se lleva a cabo en otros laboratorios para crear modelos completos de embriones tempranos a partir de células madre.