Tu intestino tiene un trabajo obvio: procesa los alimentos que consume. Pero tiene otra función importante: te protege de las bacterias, virus o alérgenos que ingieres junto con ese alimento. “La parte más grande del sistema inmunitario en los humanos es el tracto GI, y nuestra mayor exposición al mundo es lo que nos metemos en la boca”, dice Michael Helmrath, cirujano pediátrico del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati que trata a pacientes con enfermedades intestinales. .
A veces, este sistema funciona mal o no se desarrolla correctamente, lo que puede provocar afecciones gastrointestinales como colitis ulcerosa, enfermedad de Crohn y celiaquía, todas las cuales están aumentando en todo el mundo. Estudiar estas condiciones en animales solo puede decirnos mucho, ya que sus dietas y sistemas inmunológicos son muy diferentes a los nuestros.
En busca de un método mejor, la semana pasada Helmrath y sus colegas anunciaron en la revista Naturaleza Biotecnología que habían trasplantado pequeñas bolas tridimensionales de tejido intestinal humano en ratones. Después de varias semanas, estas esferas, conocidas como organoides, desarrollaron características clave del sistema inmunológico humano. El modelo podría usarse para imitar el sistema intestinal humano sin tener que experimentar con pacientes enfermos.
El experimento es un seguimiento dramático de 2010, cuando los investigadores de Cincinnati Children's se convirtieron en los primeros en el mundo en crear un organoide intestinal funcional, pero su modelo inicial era una versión más simple en un plato de laboratorio. Unos años más tarde, dice Helmrath, se dieron cuenta de que “lo necesitábamos para parecerse más al tejido humano”.
Los científicos de otros lugares están cultivando réplicas en miniatura similares de otros órganos humanos, incluidos el cerebro, los pulmones y el hígado, para comprender mejor cómo se desarrollan normalmente y cómo las cosas salen mal para dar lugar a enfermedades. Los organoides también se utilizan como avatares humanos para las pruebas de drogas. Dado que contienen células humanas y muestran algunas de las mismas estructuras y funciones que los órganos reales, algunos investigadores piensan que son mejores sustitutos que los animales de laboratorio.
“Es increíblemente importante que cuando estamos tratando de crear estas plataformas para probar la eficacia de los medicamentos y los efectos secundarios de los medicamentos en modelos de tejido humano, nos aseguremos de que estamos tan cerca y tan completos como el tejido en el que funcionará el medicamento. eventualmente en nuestro cuerpo humano. Por lo tanto, agregar el sistema inmunológico es una parte importante de eso”, dice Pradipta Ghosh, directora del Centro Humanoide de Excelencia en Investigación de la Escuela de la Universidad de California en San Diego, que está desarrollando organoides humanos para detectar y probar medicamentos. Ghosh no participó en el estudio.
Para hacer crecer el organoide, los científicos comenzaron con células madre pluripotentes inducidas, que se crean a partir de células humanas maduras extraídas de la sangre o la piel. Estos tienen la capacidad de convertirse en cualquier tipo de tejido corporal. Al alimentar a las células madre con un cóctel molecular específico, el equipo las indujo a convertirse en células intestinales. Después de crecer durante 28 días en una placa, las células formaron esferas de tejido de unos pocos milímetros de diámetro.
El equipo trasplantó cuidadosamente estas esferas en ratones que habían sido modificados genéticamente para suprimir su propio sistema inmunológico para que el tejido organoide no fuera rechazado. (Los investigadores trasplantaron el organoide intestinal junto a los riñones de cada ratón, por lo que en realidad no estaba conectado a los tractos digestivos de los animales). de células madre que podrían transformarse en las células deseadas.
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