El Vall d'Hebrón revoluciona la terapia génica con organoides a la carta

Los organoides se han convertido en un valor seguro dentro de la medicina personalizada, gracias al hecho de ir adquiriendo nuevas aplicaciones y ventajas a medida que se van estudiando. Gracias a la confección de este tipo de cultivo, se pueden llegar a realizar modelos para testar distintos fármacos y entender por qué algunos tratamientos van mejor en algunos pacientes que en otros pese a sufrir la misma enfermedad. El desconocimiento del potencial que ofrecen los organoides es una realidad que desde el Hospital Vall d’Hebrón se busca erradicar a través de la confección de una plataforma nacional de biobancos. A través de una única ventanilla, todos los grupos de investigación adheridos podrán localizar organoides y generar sinergias entre ellos para seguir estudiándolos. Además, este tipo de cultivo celular aspira a convertirse en un auténtico adalid ligado a la terapia génica.

El Biobanco del Hospital Vall d'Hebrón inaugura este miércoles una jornada para dar a conocer esta investigación aún poco asentada en España y Anna Duarri, investigadora del grupo de Oftalmología del Vall d'Hebron Instituto de Investigación (VHIR), describe en Redacción Médica en qué consiste este nuevo avance: “Se trata de un cultivo celular tridimensional que pretende simular un tejido, un órgano, generado a partir de células madre”. La especialista destaca que en los últimos años ha existido entre la comunidad científica “un 'boom' en el perfeccionamiento de los protocolos de obtención de organoides y en su complejidad”. Hasta la fecha, Duarri describe que se han generado organoides “en pulmón, intestino, cerebro, retina, etc., por lo que se trata de un mundo completamente en expansión”.

La investigadora Anna Duarri analiza un grupo de organoides en el laboratorio del VHIO.

Los cultivos celulares resultan muy útiles a nivel de investigación, aunque Duarri certifica que los organoides, “al ser células madre, no solamente son beneficiosos para la investigación básica a la hora de analizar cómo interactúan las células, sino que también son un buen modelo de enfermedad, usándose como plataforma para testar nuevos fármacos”. Otra de las ventajas que tienen estos cultivos tridimensionales es que, en palabras de la especialista, “se convierten en medicina personalizada para testarlos en terapia génica. Si el tratamiento funciona, puede escalarse a animales, permitiendo reducir su número y contar con estudios muy completos sin la necesidad de usar tantos modelos in vivo”.

Ventajas y debilidades de los organoides

Pese a que los organoides han demostrado una gran eficacia, Duarri confirma que “aún no son una alternativa a reproducir la estructura y la función de los órganos, ya que se trata de formaciones primarias”. El principal talón de Aquiles que tienen estos cultivos es “su falta de vasculatura, que limita su crecimiento. Hoy en día se van perfeccionando protocolos para ir poniendo las células que hacen falta”. Pese a esta actual limitación, la investigadora no duda de que en un futuro no muy lejano “se realizarán virguerías en el perfeccionamiento de su estructura y función, haciéndolos mucho más completos”. Shirley Guzmán, gestora de Biobancos y Biomodelos del Vall d’Hebron, sigue la estela de Duarri y destaca que “es complejo reproducir la fisiología humana en cualquier modelo. Se necesitan aproximaciones complementarias que permitan reducir el número de animales, pero no se deben eliminar del todo”.

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Guzmán: "Se necesitan aproximaciones complementarias que permitan reducir el número de animales, pero no se deben eliminar del todo"

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Guzmán destaca que “existen organoides en chips que favorecen la circulación de los medios de cultivo para que lleguen de manera más homogénea, permitiendo tener cultivos de tamaño similar”. En estos momentos la especialista asegura que “se están estableciendo protocolos que permiten marcar puntos de calidad y de control para que esta homogeneidad vaya a más y los organoides puedan ser más útiles”.

Isabel Novoa destaca que los organoides "permiten responder a preguntas que de otra forma no se lograría nunca una respuesta".

Los organoides tumorales han logrado un mayor potencial actualmente gracias a que, según afirma Duarri, “permiten estudiar los mecanismos patológicos de enfermedades genéticas que provienen del paciente y que conllevan mutaciones específicas en el gen”. A partir de aquí, la investigadora está convencida de que “las enfermedades inducidas por un estímulo externo pueden reflejarse en el organoide”.

Actualmente, en el campus del hospital ya se está extendiendo el uso de organoides dentro del área de Oncología. Tal y como señala Isabel Novoa, directora del Biobanco del Hospital Vall d’Hebron, este modelo permite “responder a preguntas que de otra forma no se lograría nunca una respuesta. Hoy en día existen fármacos aprobados que no se sabe por qué unos van bien y otros no, y la ventaja del organoide permite conseguir modelos funcionales”. Además de la Oncología, la capacidad de estos tejidos se está extendiendo a otras especialidades, como es la Ginecología. Novoa afirma que “ya se está trabajando en enfermedades como la endometriosis, muy presente y poco estudiada, desarrollando un modelo de organoide específico”.

La posible conciencia en organoides cerebrales inicia el debate bioético

Un tipo de organoide más complejo y que está cosechando grandes progresos es el cerebral. Según afirma Duarri, al principio “se realizaban en regiones de la corteza cerebral, por lo que no supone ningún problema ético, pero a nivel de bioética se está debatiendo hasta qué punto pueden madurar unos organoides y sin son capaces de llegar a tener conciencia”. Actualmente existen limitaciones en el desarrollo embrionario in vitro, por lo que la investigadora está convencida de que en el futuro “habrá una nueva regulación para este tipo de organoides cerebrales, que ya están siendo usados para crear modelos en enfermedades neurodegenerativas”.

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Duarri: "En el futuro habrá una nueva regulación para organoides cerebrales, que ya son usados para crear modelos en enfermedades neurodegenerativas"

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Siempre que surge una nueva tecnología, como es el caso de la confección de organoides, Novoa afirma que dentro de los comités éticos “surgen muchas preguntas, incertidumbres y reticencias. Se habla más de las amenazas que de las oportunidades que puede suponer consolidar este tipo de cultivo tridimensional”. La especialista está convencida de que se abre una oportunidad para “estudiar enfermedades neurodegenerativas que de otra manera sería imposible realizarlo. Si no se entiende la enfermedad y no se aprovechan las oportunidades, no se conseguirán avances”.

La composición de los organoides vista desde el microscopio.

Homogeneizar el estudio de organoides a nivel español

El Biobanco que dirige Novoa aspira a homogeneizar el uso y el estudio de los organoides, después de formar parte de una iniciativa creada por el Instituto de Salud Carlos III: “Es necesario dar a conocer a los investigadores qué grupos crean organoides para que puedan colaborar y ofrecer sus servicios. Existe una plataforma que ofrece una ventanilla única, donde el investigador puede localizar muestras de organoides de enfermedades en concreto y que está conformada por varios centros a nivel español”.

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Novoa: "Se está promoviendo que los organoides estén disponibles en los biobancos para que puedan ser usados por muchos investigadores"

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Otra iniciativa que se está desarrollando desde la plataforma de biobancos está relacionada, tal y como afirma la especialista, en la congelación de organoides: “Se está promoviendo que estos tejidos estén disponibles en los biobancos para que puedan ser usados por muchos investigadores integrados en diferentes instituciones”.

El recorrido de los organoides en retina del Vall d'Hebrón

El Vall d’Hebrón y Duarri en particular han iniciado la investigación de organoides en retina para confeccionar muchos modelos de esta enfermedad: “En el laboratorio se ha conseguido un protocolo para contar con estructuras más complejas que no solamente permiten centrarse en la retina, sino que también se han creado organoides de córnea. Ya se cuenta con estructuras más complejas, ya que además de la retina se cuenta con la córnea y el pigmentado, pese a que los tejidos están desestructurados”.

En todos los proyectos que se tienen en marcha, la investigadora afirma que “se usan dos organoides de retina porque al tener muchas aplicaciones, son bastante completos y complejos, permitiendo estudiar la retinosis pigmentaria en un gen que expresa foto receptores. Este gen no está ni en ratón ni en rata, complicando el estudio de esta patología”. Después de seleccionar el paciente y obtener muestras de orina, Duarri destaca que “se convierten en células madre y surgen los organoides de retina. Se han logrado organoides maduros con los defectos patológicos de la enfermedad, recreando en el laboratorio la patología en los organoides de retina”.