Estudio pionero: por primera vez se crean "miniórganos" a partir de líquido amniótico
Las células madre recogidas al final del embarazo anuncian avances en medicina prenatal
Un método pionero, desarrollado por investigadores de la UCL y del Great Ormond Street Hospital (GOSH), permite observar por primera vez el desarrollo humano al final del embarazo, lo que aumenta la posibilidad de controlar y tratar afecciones congénitas antes del nacimiento.
El estudio, publicado en Nature Medicine, documenta la primera vez que se han cultivado modelos celulares complejos, llamados organoides, a partir de células madre humanas durante un embarazo activo. Estos "mini-órganos" también conservan la información biológica del bebé.
Los organoides proporcionan a los investigadores herramientas inestimables para estudiar el funcionamiento de los órganos tanto cuando están sanos como cuando se ven afectados por una enfermedad.
Los investigadores afirman que los organoides de células madre facilitarán el seguimiento del desarrollo fetal al final del embarazo, la modelización de la progresión de enfermedades y el ensayo de nuevos tratamientos para enfermedades como la hernia diafragmática congénita (HDC).
Hasta ahora, los organoides se obtenían a partir de células madre adultas o tejido fetal postérmino. La normativa también restringe cuándo pueden obtenerse muestras fetales. En el Reino Unido pueden obtenerse hasta 22 semanas después de la concepción, el límite legal para la interrupción del embarazo, pero en países como Estados Unidos la toma de muestras fetales es ilegal.
Estas restricciones han limitado hasta ahora la utilidad de los organoides para estudiar el desarrollo humano normal más allá de las 22 semanas, así como las enfermedades congénitas en un momento en que aún puede haber oportunidad de tratarlas.
Para superar estos problemas, los investigadores del UCL y el GOSH plantearon la hipótesis de que sería posible cultivar organoides a partir de células madre que hubieran pasado al líquido amniótico, que rodea al niño en el útero y lo protege durante el embarazo. Como no se tocaría al niño durante el proceso de extracción, se superarían las restricciones de muestreo y las células llevarían la misma información biológica que el niño.
En este estudio, los investigadores extrajeron y caracterizaron células vivas de muestras de líquido amniótico tomadas de 12 embarazos como parte de pruebas diagnósticas rutinarias. A continuación, utilizaron la secuenciación unicelular del ARN para identificar de qué tejidos procedían estas células madre. Se extrajeron células madre de los pulmones, los riñones y el intestino, que se utilizaron para cultivar organoides con características funcionales de estos tipos de tejido.
En palabras del Dr. Mattia Gerli, primer autor del estudio de UCL Surgery & Interventional Science: "Los organoides que creamos a partir de células de líquido amniótico presentan muchas de las funciones de los tejidos que representan, incluida la expresión de genes y proteínas. Nos permitirán estudiar lo que ocurre durante el desarrollo tanto en la salud como en la enfermedad, algo que hasta ahora no había sido posible. Sabemos muy poco sobre la última etapa del embarazo humano, por lo que es increíblemente emocionante abrir nuevas áreas de la medicina prenatal".
Para evaluar el posible uso de los organoides en el tratamiento de enfermedades congénitas, el equipo colaboró con investigadores de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) en el estudio del desarrollo de bebés con HDC, una enfermedad en la que un orificio en el diafragma hace que órganos como el intestino y el hígado se desplacen hacia el tórax, ejerciendo presión sobre los pulmones e impidiendo un crecimiento sano.
Los organoides de bebés con HDC antes y después del tratamiento se compararon con los de bebés sanos para estudiar las características biológicas de cada grupo. Como era de esperar, hubo diferencias significativas en el desarrollo entre los organoides sanos y los de los bebés con HDC antes y después del tratamiento. Sin embargo, los organoides del grupo CDH postratamiento eran mucho más parecidos a los sanos, lo que proporcionó una estimación de la eficacia del tratamiento a nivel celular.
El profesor Paolo de Coppi, autor principal del estudio del Instituto de Salud Infantil Great Ormond Street de la UCL y del Hospital Great Ormond Street, afirmó: "Es la primera vez que se ha demostrado que los organoides de un paciente con HDC están sanos: "Es la primera vez que podemos hacer una evaluación funcional de la afección congénita de un niño antes de nacer, lo que supone un gran paso adelante para la medicina prenatal. Normalmente, el diagnóstico se basa en pruebas de imagen como la ecografía o la resonancia magnética y en análisis genéticos.
"Cuando nos reunimos con familias con un diagnóstico prenatal, a menudo no podemos decirles mucho sobre el resultado porque cada caso es diferente. No pretendemos 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 eficaces en el futuro".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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