Crean miniórganos a partir de células extraídas del líquido amniótico y sin dañar el feto

Los organoides son versiones miniaturizadas de órganos reales que se cultivan en tres dimensiones en un laboratorio. Su fin es la investigación, pero potencialmente podrían permitir generar órganos completos con vistas a un trasplante. Ahora, una nueva técnica ha permitido generar por primera vez esa clase de tejidos humanos a partir de células extraídas de muestras de líquido amniótico de un embarazo en curso.

Se trata de un gran avance, según explican los autores en Nature Medicine, ya que hasta ahora los organoides debían utilizar células madre extraídas postmórtem de un embrión fallecido tras una gestación interrumpida. Esto plantea obstáculos éticos y legales para la investigación. Sin embargo, esta nueva técnica permitiría obtener células sin intervenir en el desarrollo del feto incluso en los estados finales del embarazo, lo que ayudaría a monitorizar enfermedades congénitas.

El equipo de Mattia Gerli y Paolo De Coppi en el University College de Londres trabajó con células recopiladas durante investigaciones prenatales a partir de líquido amniótico en 12 embarazos, que se encontraban entre la semana 16 y la 34 de gestación.  Mediante secuenciación de células individuales, caracterizaron la naturaleza de las células fetales e identificaron y aislaron aquellas epiteliales de tejido renal, pulmonar y gastrointestinal.

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Para determinar si podrían usarse para crear organoides, los autores las cultivaron, observando que proliferaban y se organizaban de forma autónoma en estructuras tridimensionales visibles a partir de la segunda semana. Se trataba de tejido primario fetal de intestino delgado, riñones y pulmón, y mostraban rasgos funcionales correspondientes al órgano del que derivaban. También pudieron generar organoides de pulmón a partir de células de líquido amniótico y traqueal extraídas de fetos que sufrían hernia diafragmática congénita. 

"Hasta la fecha, el campo de los organoides ha demostrado que es posible establecer cultivos tridimensionales que recapitulan aspectos importantes para el funcionamiento de los tejidos u órganos, tales como la disposición de las diferentes células en los tejidos y su función in vitro", explica Núria Montserrat, profesora de Investigación ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) en declaraciones a Science Media Centre. "A tal fin, en este campo de estudio se han usado como fuente celular de partida células madre adultas o células madre pluripotentes".

Sin embargo, la nueva técnica "pone en relieve la importancia y el beneficio de la secuenciación de ARN para identificar procesos moleculares que pueden determinar la generación de organoides a partir de fuentes celulares inexploradas", precisa Montserrat. Esto "abre la puertas" a nuevas posibilidades, como "establecer organoides de esta nueva fuente celular para estudiar otras patologías congénitas, así como el impacto de otras variables clínicas en el desarrollo de los órganos".  

No obstante, Iván Fernández Vega, director científico del Biobanco del Principado de Asturias (BioPA) y coordinador del Hub de Organoides de la Plataforma Nacional de Biobancos y Biomodelos del ISCIII, advierte que "la principal limitación del estudio" aparece en aquellas alteraciones en el desarrollo fetal que produzcan oligohidramnios, "que es el término médico para referirse a una cantidad insuficiente de líquido amniótico".

"Es decir, existen anomalías renales como la agenesia renal (ausencia de un riñón), la displasia renal (desarrollo anormal del riñón) o la atresia uretral (obstrucción del conducto urinario) que pueden interferir con la producción de orina fetal y, por lo tanto, reducir la cantidad de líquido amniótico", prosigue el especialista.

"También las anomalías en la vejiga del feto, como la obstrucción del tracto urinario o la hipoplasia vesical (desarrollo anormalmente pequeño de la vejiga), pueden influir en la cantidad de líquido amniótico. Asimismo, algunas condiciones genéticas o congénitas, como el síndrome de Potter u otras anomalías cromosómicas, pueden estar asociadas con la producción reducida de orina fetal y, en consecuencia, con un oligohidramnios", concluye.