Desarrollan organoides a partir de células madre del líquido amniótico

Un estudio pionero, desarrollado por investigadores de la UCL (University College of London), ha cultivado por primera vez modelos celulares complejos, llamados organoides, a partir de células madre humanas extraídas del líquido amniótico durante un embarazo activo. Estos “miniórganos” también retienen la información biológica del bebé.

Los organoides proporcionan a los investigadores herramientas de mucho valor para estudiar cómo funcionan los órganos tanto cuando están sanos como cuando se ven afectados por una enfermedad. Estos organoides de células madre, según los investigadores, “facilitarán el seguimiento del desarrollo fetal al final del embarazo, modelando la progresión de la enfermedad y probando nuevos tratamientos para enfermedades como la hernia diafragmática congénita (CDH)”.

Hasta ahora, los organoides se habían obtenido de células madre adultas o de tejido fetal post parto, debido a que las leyes restringen cuándo se pueden obtener muestras fetales. En el Reino Unido esto se puede hacer hasta las 22 semanas después de la concepción, el límite legal para la interrupción de un embarazo, pero en países como Estados Unidos el muestreo fetal es ilegal.

Para superar estos problemas, investigadores de la UCL y GOSH plantearon la hipótesis de que podría ser posible cultivar organoides a partir de células madre que hayan pasado al líquido amniótico, que rodea al niño en el útero y lo protege durante el embarazo. “Como el niño no sería tocado durante el proceso de recolección, se superarían las restricciones de muestreo y las células portarían la misma información biológica que el niño”, dicen los autores del estudio.

El estudio

Para llevar a cabo el desarrollo, los investigadores extrajeron y caracterizaron células vivas de muestras de líquido amniótico tomadas de 12 embarazos como parte de pruebas de diagnóstico de rutina. Más tarde utilizaron la secuenciación de ARN unicelular para identificar de qué tejidos procedían estas células madre. Se extrajeron con éxito células madre de pulmones, riñones e intestino, que se utilizaron para cultivar organoides que tenían características funcionales de estos tipos de tejidos.

El doctor Mattia Gerli, del UCL Surgery & Interventional Science y primer autor del estudio señala que ”los organoides que creamos a partir de células de líquido amniótico exhiben muchas de las funciones de los tejidos que representan, incluida la expresión de genes y proteínas. Nos permitirán estudiar lo que sucede durante el desarrollo tanto en la salud como en la enfermedad, algo que antes no había sido posible. Sabemos muy poco sobre el embarazo humano en etapas avanzadas, por lo que es increíblemente emocionante abrir nuevas áreas de la medicina prenatal”.

Para evaluar cómo se podrían utilizar los organoides en el tratamiento de enfermedades congénitas, el equipo trabajó con investigadores de KU Leuven en Bélgica para estudiar el desarrollo de bebés con CDH, una patología en la que un agujero en el diafragma provoca que órganos como el intestino y el hígado aparecen desplazados hacia el pecho, ejerciendo presión sobre los pulmones y obstaculizando el crecimiento saludable del bebé.

Se compararon organoides de bebés con CDH antes y después del tratamiento con organoides de bebés sanos para estudiar las características biológicas de cada grupo. Como se esperaba, hubo diferencias significativas en el desarrollo entre los organoides CDH sanos y los previos al tratamiento. Pero los organoides en el grupo de CDH posterior al tratamiento estaban mucho más cerca de los sanos, lo que proporcionó una estimación de la eficacia del tratamiento a nivel celular.

El profesor Paolo de Coppi del NIHR, del Instituto de Salud Infantil Great Ormond Street de la UCL y del Hospital Great Ormond Street, y autor del estudio, apunta que esta es la primera vez que hemos podido realizar una evaluación funcional de la condición congénita de un niño antes del nacimiento, lo que supone un gran paso adelante para la medicina prenatal. El diagnóstico hasta ahora se basaba en imágenes como la ecografía o la resonancia magnética y análisis genéticos”.

“Cuando conocemos a familias con un diagnóstico prenatal, a menudo no podemos decirles mucho sobre el resultado porque cada caso es diferente. No afirmamos que podamos hacerlo todavía, pero la capacidad de estudiar organoides prenatales funcionales es el primer paso para poder ofrecer un pronóstico más detallado y, con suerte, proporcionar tratamientos más efectivos en el futuro”.

La investigación ha sido publicada en la revista Nature Medicine.

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