Los investigadores modificaron el tejido de órganos existentes para crear un colon tridimensional en miniatura con células inmunes, lo que podría ayudar a desarrollar tratamientos personalizados para enfermedades relacionadas con el colon, como la enfermedad inflamatoria intestinal y el cáncer.
El estudio de los órganos sanos y sus estados patológicos es fundamental para nuestra comprensión de ambos y el desarrollo de tratamientos nuevos y eficaces. Se pueden utilizar órganos tridimensionales en miniatura, u organoides, para estudiar mecanismos de enfermedades en tejidos que se parecen mucho a los reales. Sin embargo, a muchos tejidos de órganos les falta un componente importante que tienen la mayoría de los órganos: una conexión con el sistema inmunológico.
Ahora, investigadores del Centro Oncológico Hollins de la Universidad Médica de Carolina del Sur, en colaboración con el Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati, han resuelto este problema desarrollando un organoide de colon con células inmunes.
"Creemos que este nuevo modelo es importante porque la mayoría de las enfermedades gastrointestinales involucran al sistema inmunológico y la inflamación".
En el tracto gastrointestinal existe una población diversa de células inmunes. La mayoría de las enfermedades intestinales, especialmente la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), involucran al sistema inmunológico, por lo que es importante obtener estas células al realizar investigaciones.
Los investigadores dirigieron células madre pluripotentes humanas (hPSC) para que se diferenciaran en tejido de órganos del colon humano. Estas células se autoorganizan en capas similares al tejido intestinal nativo y juntas desarrollan una variedad de células inmunes, incluidas células hematopoyéticas de tipo endotelial que dan lugar a macrófagos funcionales. Los macrófagos son células inmunes especializadas que detectan y responden a patógenos además de iniciar, mantener y eliminar la inflamación.
"Es importante destacar que estas células inmunes son casi idénticas a las que se encuentran en los humanos y son capaces de detectar bacterias que causan enfermedades y eliminarlas", dijo James Wells, autor correspondiente del estudio. "Este es un paso importante para la investigación destinada a identificar futuros tratamientos para enfermedades intestinales y otras afecciones que afectan el tracto gastrointestinal".
Los investigadores dicen que su minicolon se parece más al colon humano.
"Ellos (los tejidos de los órganos) contienen no sólo el revestimiento del colon, sino también células de soporte e incluso algunas células inmunes que crecen con otros tejidos del colon", dijo el Dr. Jorge Munera. "Hicimos un sistema organoide humano más completo que puede usarse para modelar la inflamación del colon".
Los investigadores creen que, con un mayor desarrollo, sus nuevos organoides podrían usarse para ayudar a personalizar los tratamientos para las enfermedades del colon. Por ejemplo, estos organoides podrían generarse a partir de la sangre de pacientes con EII en etapa temprana y usarse para probar si los tratamientos están funcionando antes de continuar con ellos.
La investigación fue publicada en la revista CellStemCell.