La revolución de los organoides: Este avance acabará con las enfermedades raras y los experimentos con animales

Los organoides, versiones funcionales en miniatura de nuestros órganos hechas con células madre, están abaratando y acelerando los ensayos clínicos. El futuro era esto.

Una caja con organoides en Utrecht, Holanda (EPO)
Una caja con organoides en Utrecht, Holanda (EPO)

Hace ahora un año, Brasil estaba sumida en el caos un poquito más de lo habitual. A la detención del expresidente Lula da Silva y la destitución de la presidenta Dilma Rousseff se unían unas olimpiadas a la vuelta de la esquina y el Zika, un desconocido virus que estaba infectando a miles de personas y haciendo que docenas de niños nacieran con microcefalia.

En su laboratorio del barrio de Botafogo, el neurocientífico Stevens Rehen vertía pequeñas dosis del virus en un líquido viscoso de color naranja brillante. Su objetivo era estudiar cómo la infección destruía células neuronales en los niños. Pero no tenía a mano el cerebro de ningún niño, y aunque lo hubiera tenido, inocular el Zika a un bebé o a una embarazada habría acabado con los huesos de este prestigioso investigador en la cárcel.

¿Cómo podía entonces estudiar el desarrollo de un virus precariamente estudiado en el cerebro de un gestante? Con mini-cerebros.

Una ayudante de Rehen sostiene los organoides neuronales o mini-cerebros
Una ayudante de Rehen sostiene los organoides neuronales o mini-cerebros

O, expresado en términos generales, con organoides, que es como se conoce a un conjunto de células madre que, tras ser reprogramadas para convertirse en células neuronales o hepáticas, acaban comportándose funcionalmente como un órgano de verdad. Así, Rehen se dio cuenta de que al infectar el líquido naranja con el Zika, “la infección reduce el tamaño del organoide después de once días”.

De Holanda al resto del mundo

Su uso con el virus del Zika es un ejemplo de cómo en unos pocos años la investigación en organoides ha avanzado a toda velocidad hasta encontrar aplicaciones médicas y científicas que, al principio, no estaban ni siquiera en la mente de sus creadores.

Los organoides fueron inventados entre 2008 y 2009 en el Hubrecht Institute de Utrecht (Holanda), dirigido por el biólogo molecular Hans Clevers. Él y su equipo estaban investigando la función de las células madre adultas en el intestino y el colon. “Empezamos investigando qué características tenían las células madre en esta parte del cuerpo, eso llevó a que pudiéramos poner esas células en un plato, hacerlas crecer y comenzar a crear estos organoides”, cuenta a Teknautas Rob Vries, director gerente de la fundación Hubrecht Organoid Technology y uno de los colaboradores que estuvo con Clevers desde el principio del proyecto. “Nuestra primera idea fue: si quieres estudiar estos órganos, cultívalos”.

Es fácil decirlo ahora, que han creado un banco biológico de organoides que ofrecen, por ejemplo, a las farmacéuticas para que ensayen en ellos sus nuevos medicamentos. Esta nueva tecnología no sólo está acelerando y recortando el coste de los ensayos clínicos, sino que está haciendo que la experimentación con animales suene, más que nunca, a algo del pasado remoto.

Hans Clevers, almacenando organoides en una nevera
Hans Clevers, almacenando organoides en una nevera

“Identificamos un método para hacer crecer a los organoides y usarlos como herramienta en el laboratorio”, explica Vries. ¿Y qué ocurrió entonces? Que cuando lograron que el método funcionara, “los organoides dejaron de ser una colección de células madre y empezaron a parecer órganos reales, tanto estructural como funcionalmente: de repente pasamos a tener en una placa de Petri sistemas que se comportaban como órganos, no sólo como células madre dentro de un órgano”.

Actualmente, el Biobanco Viviente de Utrecht almacena organoides de células de colon, próstata, pulmón o páncreas de diferentes pacientes, algunos sanos y otros con enfermedades como el cáncer o la fibrosis quística. Cada uno de estos organoides -que tarda entre cuatro y seis semanas en crecer y acumular suficiente material como para trabajar con él- funciona como el avatar de un paciente real, y puede ser sometido a tratamientos que el juramento hipocrático o los presupuestos de Sanidad no permitirían en un paciente real. Además, a diferencia de los experimentos con ratones, este método es cristalino: si funciona en el organoide, funcionará en el paciente y viceversa.

A partir de sus investigaciones sobre el intestino, optaron por la fibrosis quística para ensayar sus primeros organoides la fibrosis quística. “Aunque tanto Clevers como yo investigábamos en cáncer, la fibrosis es una enfermedad menos compleja, así que la tomamos como modelo”, dice Vries.

Filón para enfermedades raras

En Europa, una de cada 5.000 personas hereda la fibrosis quística, una enfermedad genética que provoca una molesta mucosidad en los intestinos, el hígado o los pulmones. Alguno de sus pacientes llegan a morir por infecciones pulmonares como consecuencia de la enfermedad. Es una enfermedad poco usual para la que cuesta mucho desarrollar medicinas. Se han observado unas 2.000 mutaciones diferentes que la provocan, algunas de ellas con muy pocos pacientes. Esto hacía imposible para la industria llevar a cabo ensayos clínicos. Hasta que llegaron los organoides.

“Desde 2014, en los Países Bajos se trata a los pacientes basándose en sus resultados con organoides”, explica Vries, “y es algo que ahora estamos trasladando a otros países como Israel o Estados Unidos”.

 

En el pasado era imposible que se buscara un tratamiento para enfermedades raras

Ahora, Clevers y Vries están trabajando junto a una farmacéutica, Vertex, para sacar de su biobanco los organoides de 40 ciudadanos y probar un nuevo fármaco en ellos. “Sabemos que va a responder bien porque hemos identificado previamente esa población base específica”, apunta este biólogo.

Aunque inusual, la fibrosis quística no puede considerarse una enfermedad rara, sin embargo los resultados abren la puerta a que crear fármacos para patologías que sólo afectan a unos cuantos miles de personas en todo el mundo sea cada vez más factible. “Hay por ejemplo un trastorno del hígado causado por una mutación, el déficit de alfa-1 antitripsina“, explica Vries. “En el pasado no podíamos hacer crecer células hepáticas y en Holanda quizá hubiera diez pacientes de esta enfermedad cada año, era imposible que se buscara un tratamiento”.

Sin embargo, hace poco que en el Biobanco Viviente de Utrecht han creado un pequeño grupo de organoides a partir de las biopsias de siete pacientes de Bélgica y Holanda. “Dentro de unas semanas puedes tener un modelo funcional de hígado afectado por este trastorno y acabar haciendo algo que nunca pensaste: probar cualquier cosa sin miedo, desde tratamientos agresivos a combinaciones de fármacos”.



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