Tejido pulmonar del laboratorio
Los organoides podrían utilizarse en el diagnóstico, el desarrollo de fármacos y la investigación fundamental
Los estudios de laboratorio sobre el tejido pulmonar suelen requerir la extracción de grandes cantidades de tejido humano o animal. Ahora, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo han conseguido, en colaboración con investigadores estadounidenses, generar cantidades minúsculas de tejido pulmonar, los llamados organoides, a partir de unas pocas células corporales en el laboratorio. El tejido forma una estructura tridimensional a medida que se desarrolla, con los diminutos pelos en la superficie típicos del tejido pulmonar. Estos organoides pueden desempeñar un papel importante en futuras investigaciones sobre enfermedades pulmonares, desarrollo de fármacos o medicina personalizada. Los investigadores publicaron su método en la versión online de la revista American Journal of Physiology.
Células pulmonares humanas cultivadas en el laboratorio. El tejido cultivado en laboratorio también desarrolla cilios (magenta) y diferentes tipos de células (por ejemplo, células club secretoras, teñidas de amarillo).
Photo: C. Boecking, UCSF, & P. Walentek, Medical Center – University of Freiburg, previously UC Berkeley
"El método que hemos desarrollado para cultivar tejido pulmonar es sencillo y barato y reproduce muy bien aspectos biológicos importantes", afirma el investigador principal de Friburgo, el Dr. Peter Walentek, jefe del grupo de investigación Emmy Noether de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo y científico del Centro Médico de la Universidad de Friburgo. Además, es miembro del Centro de Excelencia de la Universidad de Friburgo para Estudios de Señalización Biológica Integrativa. El estudio fue dirigido por científicos de la Universidad de California en San Francisco (Estados Unidos), en estrecha colaboración con los investigadores de Friburgo. Combinaron células pulmonares con dos mensajeros tras dos semanas de cultivo en el laboratorio, con lo que las células madre se vieron influidas positivamente y se formaron los organoides. Hasta ahora, este proceso implicaba muchos pasos. Por ejemplo, primero había que llevar las células extraídas a un estado similar al de un embrión mediante métodos complicados. Además, hasta ahora el exterior del tejido en dichos organoides estaba siempre dirigido hacia dentro y se parecía mucho menos al modelo natural.
Los organoides permiten planificar las terapias de forma individualizada
Las células de pacientes con la enfermedad pulmonar de la fibrosis quística permitieron desarrollar en el laboratorio organoides característicamente alterados. "En el futuro, este método tan sencillo podría permitirnos incluso cultivar en el laboratorio el tejido de pacientes pulmonares individuales, para poder comprobar de antemano si una terapia es eficaz o no", afirma Walentek. Además, los científicos pueden utilizar el organoide para estudiar cómo se desarrolla el tejido pulmonar sano y cómo afectan los cambios genéticos, por ejemplo, a la formación de las diminutas estructuras en forma de pelo conocidas como cilios. "La malformación de estos cilios no sólo da lugar a enfermedades pulmonares, sino también, entre otras, a enfermedades renales genéticas, que estamos investigando en el Centro de Investigación Colaborativa NephGen (SFB1453)", afirma Walentek.
El método ofrece una alternativa a los modelos animales
Hasta ahora, el desarrollo saludable del tejido pulmonar y las enfermedades pulmonares genéticas se estudiaban a menudo en modelos animales. El método recién establecido debería poder sustituir algunos de estos estudios: "Cultivar tejidos en su forma tridimensional natural en el laboratorio es una forma importante de reducir el uso de animales en la investigación. Esta es otra de las razones por las que esta investigación es tan importante", afirma el Prof. Dr. Lutz Hein, decano de la Facultad de Medicina de la Universidad de Friburgo.
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