Revista Farmabiotec Número 8

50 farmaBIOTEC #8 Organoides: la versatilidad clínica de órganos en miniatura El desarrollo de órganos en miniatura era hasta hace unos años una utopía. Sin embargo, gracias a los avances en la tecnología de las células “madre” y la bioingeniería, desde un laboratorio se puede cultivar artificialmente una masa de células para crear organoides con propiedades similares a las de los órganos homólogos. ANDREA ROMERO LÓPEZ, Directora de Konexio Biotech Consulting. Los organoides consisten en agregados de células cul- tivadas en matrices tridimensionales (3D) específicas, que dan lugar a órganos en miniatura simplificados que con- servan algunas funciones fisiológicas. Estos provienen de una o varias células, de un tejido, de células “madre” embrionarias o células “madre” pluripo- tentes inducidas, que pueden autoorganizarse en cultivos tridimensionales. Los organoides, en global, se acogen a tres definicio- nes o acepciones distintas de obligado cumplimiento para poder denominarse organoides: microtejidos bioló- gicos tridimensionales que contienen varios tipos celu- lares; representan la complejidad, organización y estruc- tura/arquitectura tisular y se asemejan, al menos, a algún aspecto de la funcionalidad de un tejido concreto. En la actualidad, existen dos modelos principales en la generación de organoides: técnicas no guiadas y téc- nicas guiadas. Las técnicas no guiadas parten de célu- las “madre” humanas pluripotentes limitando las señales celulares externas asociadas al crecimiento celular. Las técnicas guiadas, por su parte, secundan el mismo punto de partida, pero con la adición de biomoléculas que dirijan el desarrollo del organoide para intervenir en su composi- ción celular, especificidad y complejidad. Los principales pasos para la obtención de organoides en el laboratorio son: precultivo bidimensional (células pri- marias o células pluripontes inducidas, iPSCS), desarrollo de organoides tridimensionales (células sembradas con Matrigel en placa a temperatura ambiente) y el cultivo de organoides (acondicionamiento con diferentes medios de cultivo, movimiento y parámetros de temperatura, hume- dad y oxígeno previamente establecidos). Asimismo, son necesarias la monitorización y las lec- turas (caracterización de su diferenciación, estructura tisular, morfología, viabilidad y expresión de marcadores celulares específicos) y adquisición de imágenes (micros- copía confocal y análisis tridimensional para la visualiza- ción y cuantificación). Tras observar que las células en cultivos bidimensiona- les (2D) no presentan las mismas características que in vivo , los cultivos de organoides en 3D se han posicionado como sistemas modelo prometedores para estudiar el desarrollo tisular, diseñar nuevas terapias y realizar estu- dios in vitro de nuevas moléculas y fármacos. Los orga- noides son cada vez más complejos a medida que los investigadores empiezan a investigar más profundamente los mecanismos que rigen el linaje de las células “madre” y la diferenciación. Se han cultivado modelos de muchos órganos, como el cerebro, el hígado, los riñones, el pecho, la retina y órganos del tracto gastrointestinal, entre otros. Así, las principales vías de aplicación de los organoides en la práctica diaria consisten en: el tratamiento de enfer- medades (generación de organoides a partir de células tumorales de un paciente) para la selección personali- zada de tratamientos, el estudio de mecanismos molecu- lares de una enfermedad (empleo de CRISPR-Cas9 para la edición génica) y el estudio del desarrollo embrionario humano. Debido a su naturaleza reproducible, puede estudiarse en paralelo la caracterización de los rasgos genómicos, proteómicos, morfológicos y funcionales de los organoi- des procedentes de diferentes individuos (o de células derivadas de diferentes tejidos del mismo paciente). En particular, se ha descubierto que los organoides utilizados para estudiar los diferentes tipos de cáncer (a menudo llamados esferoides) conservan algunas de las caracte- rísticas observadas en las muestras tumorales de las que proceden. GRATA RERUM NOVITAS Organoides