1 Junio, 2016 PAÍS: España FRECUENCIA: Mensual PÁGINAS: 92-96 O.J.D.: 135089 TARIFA: 93500 € E.G.M.: 1860000 ÁREA: 2375 CM² - 500% SECCIÓN: INVESTIGACION PAÍS: España FRECUENCIA: Mensual PÁGINAS: 92-96 O.J.D.: 135089 TARIFA: 93500 € E.G.M.: 1860000 ÁREA: 2375 CM² - 500% SECCIÓN: INVESTIGACION 1 Junio, 2016 ON DE LOS ID Estosengendros vivos, obtenidos a partir de c~lulasmadre,presentan la misma estructuray funcionamiento de un 6rgano,Io quepermitir~ probarterapiasy, enel futuro,fabricartejidos. Un reportaje de VERONICA FUENTES uando en 1818 Mary Shelley public6 Frankenstein o el mo derno Prometeo te 1o conta mos en la secci6n Dias con tados, en este mismontimero (pfi.g. 106) , su imaginaci6nno llegaba a alcanzar lo que casi dos siglos despu6s los cientffacos son capacesde lograr en un laboratorio. La invenci6nde los llamados organoideses, sin duda, uno de los avances recientes mils notables y, salvandolas distancias, supone dar un paso m~sha cia ese conceptode hombreartificial que perseguia Victor Frankenstein en la obra de ficci6n. En este caso, la idea consiste en recrear el funcionamientode distin tos 6rganos a partir de tejidos derivados de cdulas madre que se comportan como la viscera real. ParaNtiria Montserrat,in vestigadoradel lnstituto de Bioingenieria de Catalufia, "hoyen dia su principal uso es el de probar f~macos que eviten la progresi6n de enfermedadesy el de corn prender c6mose desarrollan nuestros tejidos y 6rganos". Enel laboratorio de Montserrattrabajan con minirrifiones generados a partir de cdulas reprogramadas de pacientes con problemasde rifi6n. "Gracias a ellos podremosrealizar estudios de toxicidad de medicamentosque luego se utflizar~in en la pr~cticacl/nica", afiade la experta. C PAÍS: España FRECUENCIA: Mensual PÁGINAS: 92-96 O.J.D.: 135089 TARIFA: 93500 € E.G.M.: 1860000 ÁREA: 2375 CM² - 500% SECCIÓN: INVESTIGACION 1 Junio, 2016 INVESTIGACION >> Todo comenz6 en el Instituto Hubrecht de Utrecht, en los Pa/ses Bajos. En 2009, Hans Clevers, un especialista en biologia del desarrollo y cdulas madrede esta instituci6n y su equipo describieron por primeravez un intestfiaoide de rat6n. Hoy, las investigaciones del que es con siderado el padre de los organoides se encuentran muyavanzadas. Segtin Sylvia F. Boj, una cientffaca catalana que forma parte del grupo de Clevers, "en apenas dos afios, los usaremospara determinar la respuesta a medicamentosen pacientes con fibrosis qulstica y, algo despu6s, con c~incer de colon". Es m~is, pronto es tar~in disponibles organoidessobre pr~icticamentetodos los tejidos epiteliales. "Hay gente trabajando en mama, pr6stata, pulmones... Con estas partes corporales, sin embargo, el proceso es m~is complejo, pues tienen una capacidad regenerativa muyinferior a la de los epitelios intestinales", indica Boj. CON LfiS IYIISIYIIIS FUNCIDHES QUE L~PIEZI~ORIGINI:IL El profesor de MedicinaRegenerativa Takanori Takebe, de la Universidad Nacional de Yokohama, en Jap6n, lleva afios trabajando con organoides de higado. "Estamosa punto de establecer un pro ceso de fabricaci6n altamente eficiente para enfermedadespedi~itricas y, junto con este avance, planeamos implantar por primera vez un ensayo clirtico en humanos para 2019 o 2020", asegura Takebe.Este afirma que el siguiente paso consistir~i en examinarla importanciade los 6rganos o tejidos vecinos. "El higado, por ejemplo, se conecta con el siste mabiliar y, finalmente,con el intestinal. Este tipo de conectividad es fundamen tal para asegurar el desempefioy la persistencia de los tejidos, aunqueatin no sabemosc6mofunciona", recalca. En todo caso, el modoen que se genera un organoide debe imitar los procesos Dost cnicasparasu cultivo en laboratorio tambi~n se usanc~lulasmadre sea,noreproductora-. Deunas Losaorganoides sedesarrollan pantirdecultivos celulares a embrionadas (ESC),tomadas y otrasseobtienen distintas caIosque seconfiere unaestructu- unblastocisto; o pludpotentespasgerminales: el edodermo da ra tridimensional. Sepuede par- inducidas (iPSC), quepermiten origena organoides delsistema tit dec~lulas madre adultas de generar casi¢ualquier tejidoa nervioso, y el endodermo, a los los Organos encuestiSn, pero partirdeunac~lulasom~tica -o deintestino, pulmones, higado... 1. CON C¢:LULAS MADREADULTAS-- Organoide mamario Organoide lingual Organoide hep&tico Organoide pulmonar Organoide pancre~tico / Organoide Organoide intestinal que se dan durante el desarrollo embrionario. Para ello, ha de llevarse a caboun complejo ejercicio de coordinaci6n, en el que se incorporan y se hacen madu rar distintos tipos de cdulas. "Conseguir un calco de la organizaci6n real es muy complicado", expone Antonio Bernad, investigador del Departamento de In munologia y Oncologia del Centro NaMinibrganos. Unos investigadores de[InstitutodeBiotecnologia Molecular deAustriahanconstruidounorganoide quemuestra el desarrollodelasregiones cerebrales ~:lerecha-.En~1seapreclanincluso lasneuronas-en verde--.A la izquierda, unorganoiderenalobtenido a partirdec#lulas rnadre pluripotentes. Organoide :~ prost~tico~ cional de Biotecnologia, en Madrid. "Sin embargo, esto no es impedimento para obtener organoides que demuestren una funci6n similar a la que se conocedel 6r gano completo, y, por tanto, un modelo muysuperior a los sistemas de diagn6s rico actuales", afiade Bernad.ka utilidad plena de los organoidesse plantea a largo plazo, pero ~qu6tenemosa dia de hoy? PAÍS: España FRECUENCIA: Mensual PÁGINAS: 92-96 O.J.D.: 135089 TARIFA: 93500 € E.G.M.: 1860000 ÁREA: 2375 CM² - 500% SECCIÓN: INVESTIGACION 1 Junio, 2016 Blastocisto C~lula som~tica ESC iPSC Endodermo Ectodermo ORGANOIDES Org. Org. Org. g:~strico intestinal hep~tico Org. tiroideo Org, pulmonar ORGANOIDES Org. ocular Org. cortical estratificado Org. pituitario Org, auditivo Clevers y sus colaboradores ya han pu blicado estudios de este tipo relaciona dos con tumores de colon y pancreas, y preparan otros sobre los de mamay pul m6n.En definitiva, esta t6cnica ayudaria al onc61ogoa concluir qu6 tratamientos serian efectivos para cada enfermo. Yes que, hoy por hoy, no existe una prueba que permita conocer cuales servirian mejor entre las disponibles para cada enfermedadyen cada pais. En realidad, su elecci6n suele estar condicionadapor la edady el estado de salud del paciente, unos factores que puedendar pistas sobre su tolerancia hacia un procedimien to m~s o menos agresivo. "Quereraos que los organoides refuercen la toma de decisiones. Y para eso estamos llevando a cabo ensayos clinicos retrospectivos, porque en primer lugar tenemos que de mostrar su utilidad", afirma Boj. Antes de impartir el tratamiento, se obtiene una biopsia del tumor para generar los organoides. Luego,tanto el paciente comola estructura generadareci ben el procedimiento seleccionado por el m~dico.E1objetivo es que, al final del ensayo clinico, se comparenlos casos de las personas que reaccionaron a la terapia y los de aquellas que no lo hicieron y se establezca si los organoidessirvieron para predecir dicho comportamiento. SI HDFUHCIOH~ COH LOSIYIODELOS, HOLOH~IR~ COH LOS P~CIENTES "Ahora mismo,la probabilidad global de que un afectado respondaa la terapia es de un 30 % cuando se basa en la de cisi6n del onc61ogo.Si conseguimosque con el uso de los organoidesesta aumen tea entre el 50 %y el 70 %,el cambiosera 1o suficientemente importante como para convencera las autoridades de que E1 pasado mesde abril, un equipo de investigadores del Centro Alemande Enfer medadesNeurodegenerativas (DZNE),en Bonn, anunci6 en la revista Stem Cell Re- se utilicen en el diagn6stico", explica ports que habia conseguidocultivar organoides de retina a partir de c6lulas madre Boj. Y afiade: "Sabemosque las pruebas realizadas con organoidesin vitro no gahumanasy de rat6n. Este avance permitira conocer mejor c6mose desarrolla este tejido y las t~cnicas que se puedenponer en practica para repararlo, sobre todo en el rantizan al cien por cien que vaya a ocurrir 1o mismoen pacientes, pero si los caso de ciertas enfermedades,comola ceguera asociada a la edad. exponemos a un farmaco directamente y este no funciona, tampoco1o har~i en UH~£STR~TEGII~ P~R~ OPTII~IZI~R LOSTR~T~II~NTOS CONTR~ ELC~NCI~R una persona; de eso si estamos convenLos actuales sistemas de cribado o screening de medicamentos,unas tfcnicas que cidos. Se trata de ahorrar sufrimiento se empleanpara probar muyrapido la eficacia de estos, se basan fundamentalmente y optar siempre por la alternativa mas en el estudio de cultivos en laboratorio. En ellos, sin embargo,no suelen darse las En el futuro, es posible que los orgainteracciones entre c6lulas que se producen en una estructura tridimensional. En este sentido, los organoides puedensuponer un gran adelanto. Eso si, los expertos noides no solo se empleenen el cribado de farmacos. Algunos expertos sostiesefialan que para que su uso en el cribado de nuevosagentes terap~uticos sea eficaz nen que jugaran un papel destacado en sera necesario emplear grandes cantidades de ellos. "Su utilidad en terapia celular depender~de los resultados que se obtengan en ensayos preclinicos reglados, esen- medicina regenerativa. Por ejemplo, an cialmente en animales grandes, cuandosea posible realizarlos, pero puedenestar en tes de una d6cada, Clevers espera que se uso en poco tiempo para refinar el screening de nuevas terapias", indica Bernad. Boj pueda tomar una biopsia de un paciente coincide con 61: "Conesta tecnologia se podrian hacer crecer tumores de pacientes con una enfermedad hepatica de origen gen~tico, generar organoides en el >> en el laboratorio y probar farmacos para comprobarsu eficacia". OFRECENRESULTADOSMUCHOMEJORESQUE LOS SISTEMASDE DIAGN( STICO ACTUALES PAÍS: España FRECUENCIA: Mensual PÁGINAS: 92-96 O.J.D.: 135089 TARIFA: 93500 € E.G.M.: 1860000 ÁREA: 2375 CM² - 500% SECCIÓN: INVESTIGACION 1 Junio, 2016 ALGUNOSEXPERTOS CREENQUE SE PODRiANUSAR PARA OBTENER TEJIDOSA LA CARTA Estudio sesudo. ArnoldKriegstein, unespecialista enc~lulasmadre dela Universidad deCalifornia,enSanFrancisco, muestra el organoide cerebral deunenfermo delisencefalia, dolencia que puede causar problemas psicomotores. Aquelservir&paraestudiar el desarrollo dela enfermedad. Para fabricarestosorganoides, lostejidosobtenidos a partirdelasc~lulasmadre sesumergen enun gelespecial y setransfieren a unbiorreactor -abaj~ quefavorecer~ la absorci6n delosnutrientes. tejidos, comoel cartilago del meniscoy los islotes pancre~iticos, con una enorme importancia terap6utica, que para pro porcionar un 6rgano completo destinado a su trasplante", matiza Bernad. Por su parte, Boj se~ala que, aunque a largo plazo sl podr~inusarse para tras plantes, 1o que no se va ahacer es pro ducir un 6rgano con la mismaforma que tiene en nuestro cuerpo. "Nose trata de generar un higado en una placa, extraer el enfermoy sustituirlo por el nuevo,si no de hacer crecer todas las cdulas necesarias para trasplantarlas y que de forma natural reemplacenalas que fallan o ya no sean funcionales". Ello, en todo caso, no tendr~i lugar antes de chacoafios. LOSORGAHOS BIOARTIFIClliLES SE TOPAH COHDOHDIHERO Eso si, las )istas de espera seguir~in existiendo. "Primero,porquelas dificul tades de generar algunos 6rganos ser~in mayoresen unos casos queen otros; yen segundolugar, porque el tiempo necesa rio para fabricar uno que sea compatible con un enfermo determinado har~i que, en los pacientes en los que el trasplante >>laboratorio y corregir el fallo que la Los organoides tambi6n podrian cam se requiera con cierta urgencia, haya que causa. "Todoello con la ventaja de que, biar el modo en que entendemos los seguir recurriendo a la donaci6n tradi comoestamos trabajando con c61ulas del trasplantes. ~Cu~ilser~i su papel en estas cional", aclara el doctor Matesanzdesde propio afectado, no deberia existir ries intervenciones, sobre todo en paises co la ONT. go alguno de rechazo inmunol6gico", moEspafia, que ya supera las 100.000 Lo m~is probable es que ambas formas apunta Boj. intervenciones de este tipo y donde cade obtenci6n de 6rganos donaci6n y da afio aumentael ntimero de donantes? fabricaci6n- convivan durante mucho L~SPRI~HlfiIASSUPERESTRELL~IS Rafael Matesanz,director de la Orgartitiempo, lncluso en Espafia, una potencia zaci6n Nacional de Trasplantes (ONT}, mundial si nos referimos a la donaci6n DEtl~ fYIEDICIHA REGEHERI:ITIUI~ asegura que "es la via m~realista para de 6rganos, entre un 4 % y un 6 %de los Tambi~n resultan prometedoras -y la generaci6n futura de 6rganos, aunque pacientes que se encuentran en lista de controvertidas las investigaciones de todavia no se pueda decir qu6 orientaespera fallece sin haber sido trasplantaRene Anand, profesor en el Departa ci6rt va a set la m~isadecuada". do o soporta retrasos muyprolongados. mentode Neurociencia de la Universidad En opini6n de Bernad, para fabricar "La creaci6n de 6rganos bioartificiales EstataI de Ohio, en EE. UU.Anandest~i un 6rgano que pueda ser trasplantado, serfa un gran avance. Sin embargo, cointeresado en el desarrollo de organoides "el principal obst~.culo es la adecuada mo desgraciadamente ocurre con otras cerebrales para estudiar el autismo, la vascularizaci6n y estructuraci6n de los muchas cosas, trasladaria el problema adicci6n alas drogas y el p~irkinson. "Ya tejidos; las c61ulas necesitan vasos san de la escasez de 6rganosa la dificultad o hemos hecho nuestro primer organoide guineos que las nutran y recojan sus imposibilidad de financiarlos", concluye cerebral a partir de las cdulasde la piel de productos de desecho. Esto es un reque el doctor Matesanz. un paciente con esclerosis tuberosa y al rimiento esencial para la supervivencia Eso si, podemosser atrevidos: imagi zh~imer", comenta Anand. Sin embargo, del organoide tras su trasplante". Aur~ nemosun futuro en el que los obst~iculos sus estudios atin no ban sido publicados que todo apunta a que es algo plausible, se superan y ya no dependamosde las y revisados por otros cientificos, pues, habr~i que esperar para ser testigos de donaciones de 6rganos. No ocurre musegtin indica, se encuentraa la espera de semejante avance. "Estas t~cnicas pare chas veces, pero la ciencia tambi~npue patentar la t6cnica que ha empleado. cen m~isadecuadaspara la generaci6nde de ganarle alguna carrera a la ficci6n. ¯