Investigación en organoides está revolucionando la forma en que estudiamos los órganos humanos. Estos pequeños modelos en miniatura, de unos pocos milímetros de tamaño, nos permiten observar de cerca cómo se desarrollan los tejidos y qué sucede cuando enferman. Un equipo de investigadores alemanes fue un paso más allá y creó el primer organoide que combina el desarrollo del corazón con la producción de sangre.
El desarrollo de un corazón en miniatura.
Se ha logrado un hito excepcional en los laboratorios de investigación Leibniz para biotecnología y órganos artificiales de Escuela de Medicina de Hannover. El equipo dirigido por el Dr. Roberto Zweigerdt ha desarrollado un organoide cardíaco capaz de generar sangre, abriendo nuevas fronteras en la comprensión del desarrollo embrionario humano.
El organoide fue creado a partir de células madre pluripotentes humanas, elementos celulares con propiedades únicas que pueden crecer indefinidamente y diferenciarse en cualquier tipo de célula. Mediante el uso de señales biológicas y químicas incrustadas en una matriz de hidrogel, los investigadores pudieron guiar estas células hacia la formación de agregados tridimensionales.
El proceso dura entre 10 y 14 días, durante los cuales se desarrollan estructuras complejas compuestas por al menos siete tipos diferentes de células y tejidos claramente organizados. Me sorprende especialmente cómo este mini órgano replica fielmente la estructura en capas del corazón embrionario.
Organoide cardíaco, un modelo innovador para la investigación
El doctor Miriana Dardano, primer autor del estudio publicado en Nature Cell Biology (lo enlazo aqui), explicó cómo el equipo logró añadir al organoide cardíaco una capa endotelial densa, que recubre los vasos sanguíneos y de la que emergen las células progenitoras de la sangre.
Este resultado representa el primer modelo humano de este tipo que combina todos los tejidos siguiendo el desarrollo embrionario. El doctor Lika Drakhlis, codirector de la investigación, subraya cómo este estudio permite a otros investigadores investigar la interacción entre diferentes tejidos durante la hematopoyesis en cultivos celulares.
Los organoides están demostrando ser herramientas valiosas no sólo para la investigación básica, sino también para estudiar enfermedades como la COVID-19, que afecta tanto al corazón como a los vasos sanguíneos. En algunos casos, estos modelos puede resultar más eficaz que los estudios en animales, ya que los resultados son más fácilmente transferibles a los humanos.
Perspectivas de futuro
El principio de producción de organoides desarrollado por el equipo demostró ser tan flexible como un juego de construcción. Los investigadores de LEBAO ya están trabajando en un nuevo protocolo de diferenciación para convertir células madre pluripotentes en células de otros órganos.
“En algunos casos esto funciona incluso mejor que, por ejemplo, los modelos animales, porque estos están sujetos a otras influencias biológicas y los resultados sólo pueden transmitirse a los humanos de forma limitada”, explica uno de los científicos.
Esta tecnología allana el camino para el desarrollo de un nuevo modelo organoide multitejido para futuras investigaciones médicas. El equipo ya está explorando aplicaciones más allá del corazón y la sangre, con el objetivo de crear una plataforma cada vez más completa para estudiar enfermedades y desarrollar nuevas terapias.
La capacidad de estos organoides para simular simultáneamente el desarrollo del corazón y la producción de sangre representa un punto de inflexión en la investigación biomédica. Me entusiasma pensar en las posibles aplicaciones de esta tecnología, desde comprender las enfermedades cardíacas hasta probar nuevos medicamentos y desarrollar terapias personalizadas.
Sigan con el buen trabajo, queridos investigadores: gracias. Desde el corazón, obviamente.
