Las células madre pluripotentes (iPS) pueden diferenciarse en cualquier tipo celular del organismo, permitiendo (en teoría) que sean aprovechadas para crear órganos y tejidos sanos capaces de reemplazar a aquellos dañados por una lesión o enfermedad, o simplemente, por el paso de los años.
El cáncer colorrectal es una de las formas más comunes de cáncer; cada año mueren casi 700.000 personas en todo el mundo a causa de esta enfermedad. Las posibilidades de supervivencia de los pacientes son buenas si se detecta a tiempo, pero descienden abruptamente cuando está avanzado. Para este último grupo de enfermos, resulta esencial hallar un medicamento eficaz.
Según James Wells, director de esta investigación, “las enfermedades que afectan a esta región del tracto gastrointestinal son altamente prevalentes, caso de la colitis, del cáncer de colon o del síndrome del intestino irritable. Hasta ahora, la manera en la que hemos podido estudiar estas enfermedades ha estado ciertamente limitada dado que, entre otros aspectos, los modelos animales como los ratones no recrean de forma precisa los procesos que tienen lugar en el tracto gastrointestinal en las enfermedades humanas. Así, este nuevo sistema posibilita una recreación muy efectiva de las patologías y el desarrollo en humanos”.
Organoides cancerosos para ensayar fármacos
Hace algunos años, Hans Clevers, del Instituto Hubrecht en Utrecht, y sus colaboradores idearon una manera de hacer crecer en el laboratorio células madre intestinales para que formaran organoides de tejido intestinal. Mediante una combinación de factores de crecimiento y medios de cultivo, lograron que las células se organizaran en grupos de aproximadamente 0,1 mm de diámetro con un hueco en el centro y los pliegues típicas que componen el revestimiento del intestino. Los organoides pueden mantenerse con vida en el laboratorio durante años, y también sobreviven a la congelación y a la descongelación.
Ahora, junto con colaboradores del Instituto Sanger de Cambridge (Reino Unido), y el Instituto Broad en Cambridge (Massachussets), el equipo holandés ha adaptado la técnica al cáncer. Los investigadores han creado mini-intestinos a partir del tejido tumoral de 27 pacientes con cáncer colorrectal.. La técnica es sorprendentemente eficiente. Se obtienen organoides en hasta un 90 por ciento de las muestras de pacientes, según el estudio, recién publicado en Cell.
Uno de los requisitos para que los organoides puedan emplearse para identificar fármacos es que reflejen el paisaje genético del tumor. Para ver si los mini-intestinos se parecían a los tumores, los autores secuenciaron los genomas de ambos y los compararon. Aunque la semejanza no era perfecta, los organoides presentaban la mayoría de las mutaciones causantes del cáncer presentes en la muestra original del tumor.
El otro requisito es que los organoides puedan utilizarse en pruebas automatizadas. El estudio demuestra que es posible determinar la resistencia o sensibilidad del tejido tumoral de cada paciente para una variedad de fármacos. Los investigadores ensayaron más de 80 medicamentos y midieron el grado de sensibilidad de los mini-intestinos a cada compuesto.
Cleves, en los primeros trabajos, identificó una molécula clave, el factor de transcripción 1 específico de células T (TCF-1), que permite proliferar a las células inmunes conocidas como linfocitos T. Más tarde, encontró que el TCF-1 es parte de la familia Wnt de moléculas de señalización que es importante no sólo para las respuestas inmunes, sino también para el desarrollo embrionario y la reparación de tejidos.
Como indica Jorge Munera, co-autor de la investigación, «al exponer a estos organoides a los desencadenantes inflamatorios, podremos conocer cómo las capas celulares del colon y las células sobre las que se disponen cooperan para responder a la inflamación. Un estudio que podría ser muy relevante para los pacientes con enfermedad de Crohn o colitis ulcerosa. Y dado que la flora intestinal se concentra mayoritariamente en el colon, los organoides también podrían utilizarse para recrear el microbioma humano tanto en la salud como en la enfermedad».
En el futuro, este método podría utilizarse para prescribir tratamientos personalizados, ajustados a cada paciente, tras comprobar la resistencia o sensibilidad a los fármacos del tejido tumoral cultivado del individuo
En concreto, los investigadores están elaborando órganos con células tumorales para imitar al cáncer y estudiar cómo se produce. Además, los mini órganos pueden ayudar a predecir cómo un individuo responderá a un fármaco, lo que hace que la medicina personalizada sea una realidad.
Este logro de la medicina lleva detrás décadas de investigación. Hace más de 50 años, los investigadores ya dedujeron que las criptas de roedores producen muchas células que sobreviven sólo unos pocos días, sugiriendo alguna fuente de vida no identificada más larga para las células.
Es más; como apuntan los autores, los nuevos organoides del colon también podrían utilizarse como plataforma para probar nuevos fármacos antes de que sean utilizados en los ensayos clínicos. Y es que como recuerda James Wells, «la mayoría de los fármacos orales son absorbidos en el organismo a través del intestino».
Fuente: Este articulo es su version copleta en https://www.nature.com