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Científicos desarrollan un nuevo protocolo para generar organoides intestinales in vitro

El desarrollo podría conducir a mejores modelos de enfermedades en el laboratorio para evaluar la eficacia de los tratamientos.

Científicos desarrollan un nuevo protocolo para generar organoides intestinales in vitro
Fecundación in vitro. / RR SS
Fecundación in vitro. / RR SS

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Sara Rada

Sara Rada

La autora, SARA RADA, es colaboradora de MUNDIARIO. Comunicadora social venezolana, ejerce como redactora creativa y productora audiovisual en distintos medios digitales internacionales. @mundiario

Los investigadores de Boston han desarrollado una nueva forma de generar grupos de células intestinales que pueden usarse, entre otros, para hacer modelos de enfermedades en el laboratorio para probar tratamientos para enfermedades que afectan el sistema gastrointestinal. Utilizando células madre pluripotentes inducidas por humanos, este enfoque novedoso combinó una variedad de técnicas que permitieron el desarrollo de grupos tridimensionales de células intestinales llamadas organoides in vitro, que pueden expandir las pruebas de tratamiento de enfermedades en el laboratorio utilizando células humanas.

Publicado en línea en Nature Communications, este proceso proporciona una plataforma novedosa para mejorar los exámenes de detección de drogas y descubrir nuevas terapias para tratar una variedad de enfermedades que afectan el intestino, como la enfermedad inflamatoria intestinal, el cáncer de colon y la fibrosis quística.

Investigadores del Centro de Medicina Regenerativa (CReM) de la Universidad de Boston y del Centro Médico de Boston utilizaron células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC), que se crean reprogramando las células adultas en un estado primitivo. Para este estudio, estas células fueron empujadas a diferenciarse en células intestinales usando factores de crecimiento específicos para crear organoides en un gel. Este nuevo protocolo permitió que las células se desarrollaran sin mesénquima, que típicamente en otros protocolos, proporciona apoyo para el crecimiento de las células epiteliales intestinales. Al eliminar el mesénquima, los investigadores pudieron estudiar exclusivamente células epiteliales, que forman el tracto intestinal.

Además, utilizando la tecnología CRISPR, los investigadores pudieron modificar y crear una nueva línea de células madre iPSC que brillaba en verde cuando se diferenciaba en células intestinales. Esto permitió a los investigadores seguir el proceso de cómo las células intestinales se diferencian in vitro.

"La generación de organoides en nuestro laboratorio nos permite crear modelos de enfermedades más precisos, que se utilizan para probar tratamientos y terapias dirigidas a un defecto genético o tejido específico, y todo es posible sin dañar al paciente", dijo Gustavo Mostoslavsky, médico y codirector de CReM y facultad en la sección de gastroenterología del Boston Medical Center. "Este enfoque nos permite determinar qué tratamientos podrían ser más efectivos y cuáles son ineficaces contra una enfermedad".

Usando este nuevo protocolo, los investigadores generaron organoides intestinales a partir de iPSC que contienen una mutación que causa fibrosis quística, que generalmente afecta a varios órganos, incluido el tracto gastrointestinal. Usando la tecnología CRISPR, los investigadores corrigieron la mutación en los organoides intestinales. Los organoides intestinales con la mutación no respondieron a un medicamento, mientras que las células genéticamente corregidas sí respondieron, lo que demuestra su potencial futuro para el modelado de enfermedades y las aplicaciones de detección terapéutica.

El protocolo desarrollado en este estudio proporciona una fuerte evidencia para continuar usando iPSCs humanos para estudiar el desarrollo a nivel celular, la ingeniería de tejidos y el modelado de enfermedades para avanzar en la comprensión y las posibilidades de la medicina regenerativa.

"Espero que este estudio ayude a avanzar en nuestra comprensión colectiva sobre cómo las enfermedades impactan el tracto gastrointestinal a nivel celular", dijo Mostoslavsky, quien también es profesor asociado de medicina y microbiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Boston. "El desarrollo continuo de técnicas novedosas en la creación de células altamente diferenciadas que pueden usarse para desarrollar modelos de enfermedades en un entorno de laboratorio allanará el camino para el desarrollo de enfoques más específicos para tratar muchas enfermedades diferentes".   @mundiario