La ciencia ha avanzado a gran escala en el ámbito del desarrollo embrionario gracias a la creación de organoides de células madre obtenidas del líquido amniótico de 12 fetos. Estas estructuras son versiones simplificadas y realistas de los órganos que se producen in vitro y sirven a los científicos para comprender los órganos reales a los que simulan.
En el estudio, que publica este lunes la revista Nature Medicine, un equipo multidisciplinar de investigadores ha generado organoides de tejidos de pulmón, riñones e intestino a partir del cultivo de células madre recogidas durante las últimas semanas de embarazo en muestras de líquido amniótico. Esta es la primera vez que se emplea esta nueva fuente celular, obtenida mediante muestreos mínimamente invasivos en las últimas fases de embarazo. Hasta ahora, la creación de estas estructuras para la investigación prenatal se había realizado a partir de tejidos fetales recolectados post mortem a través de biobancos y bajo grandes restricciones ético-legales.
Sin embargo, en esta ocasión los científicos pudieron obtener muestras de las células epiteliales del líquido amniótico humano recogidas durante estudios prenatales en varios embarazos entre la semana 16 y la 34. Gracias a la secuenciación unicelular, los autores pudieron caracterizar la naturaleza de cada célula, aislando células madre de origen gastrointestinal, renal y pulmonar.
¿Cómo se crea un miniórgano?
Para explorar si estas células podrían utilizarse para crear organoides, los científicos las "sembraron" en el laboratorio y observaron que empezaban a proliferar y autoorganizarse en estructuras tridimensionales, que eran visibles en apenas dos semanas. Comprobaron, a su vez, que las células formaban miniórganos fetales primarios de tejidos específicos de zonas del cuerpo humano, como el intestino delgado, riñón y pulmones, y que presentaban características funcionales de ese tejido de origen del que provenían.
De este modo, pudieron usar esta técnica para generar organoides pulmonares a partir de células madre de líquido amniótico de fetos afectados por hernia diafragmática congénita y observar cómo se formaba esta patología. Dicha enfermedad rara, que desarrollan algunos bebés en los primeros meses del embarazo, crea un orificio en el diafragma, del que pueden derivarse complicaciones importantes.
Se podría curar durante la gestación
"Nuestros hallazgos ofrecen un método alternativo de generación de organoides fetales, que podría ser fundamental para comprender mejor las últimas etapas del desarrollo durante el embarazo y para lograr avances en la investigación de anomalías congénitas", ha subrayado uno de los autores, el investigador del University College de Londres, Francesco Mattia en una rueda de prensa.
Mattia ha destacado que este estudio abre camino a la creación de "organoides fetales durante embarazos en curso para el de desarrollo terapias personalizadas frente a múltiples patologías". Estamos ante "un nuevo abordaje modelar patologías congénitas" mediante la generación de organoides humanos de esta nueva fuente celular, ha subrayado Nuria Montserrat, profesora de Investigación ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC).
El estudio "describe cómo estos miniórganos del intestino delgado, túbulos renales y pulmones son expandibles y pueden madurar funcionalmente con un gran potencial para la medicina regenerativa y la modelización personalizada de enfermedades", ha afirmado Iván Fernández Vega, director científico del Biobanco del Principado de Asturias (BioPA). "Este avance permitiría realizar el estudio en embarazos en curso, pudiendo brindar en el futuro soluciones en tiempo real, con análisis durante la gestación, lo que potencialmente podría conducir a tratamientos más personalizados y efectivos", ha concluido el científico.
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