Los científicos crearon versiones realistas en miniatura de un colon en el laboratorio y les dieron tumores, lo que permitió al equipo estudiar cáncer colonrectal con exquisitos detalles nuevos.
Estos «minicolons» se denominan organoides, que son estructuras tridimensionales cultivadas a partir de células madre que se asemejan a órganos de tamaño real. En este caso, los organoides se cultivaron a partir de células de ratón y se hicieron madurar en una placa de laboratorio con la ayuda de sustancias químicas que inducen el crecimiento.
El desarrollo de organoides se ha vuelto cada vez más popular últimamente, principalmente porque estas estructuras en miniatura pueden imitar con mayor precisión las complejidades únicas de los órganos que los modelos tradicionales hechos a partir de células. Esto convierte a los organoides en excelentes plataformas para estudiar cómo se desarrollan y progresan las enfermedades, así como para potencialmente identificando nuevos medicamentos para tratar esas enfermedades.
Hasta ahora, los científicos han desarrollado innumerables órganos diminutos a partir de células humanas y de ratón. Estos van desde minicerebros a pequeñas réplicas de testículosy los científicos incluso están realizando investigación de organoides en el espacio.
En esta última entrega, los científicos han creado organoides de colon utilizando células madre de ratón, que, según dicen, son mucho más complejos que los modelos anteriores. Esto se debe a que los nuevos minicolon contienen una mezcla diversa de células que están cuidadosamente dispuestas para reflejar la verdadera organización del colon.
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El equipo desarrolló por primera vez esta tecnología. en 2020 como una forma de modelar intestinos sanos. Pero ahora, en un nuevo estudio publicado el miércoles (24 de abril) en la revista Naturalezahan demostrado que es posible desencadenar cáncer colorrectal en estos organoides activando genes que provocan cáncer en su tejido.
En los experimentos, los tumores colorrectales se formaron en los organoides exactamente de la misma manera que en los ratones, informaron los investigadores. Los tumores podrían cultivarse en una placa de laboratorio durante varias semanas, lo que permitiría al equipo observar cómo cambian con el tiempo.
Una ventaja importante de este nuevo modelo es que los científicos pueden estudiar el cáncer colorrectal con mucho más detalle, centrándose en grupos específicos de células. Matthias Lütolfdijo a WordsSideKick.com, coautor principal del estudio y profesor de bioingeniería en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana.
Debido a que el nuevo organoide es más complejo que los modelos anteriores, los científicos pueden estudiar no sólo qué células dan lugar al cáncer colorrectal sino también cómo las células individuales dentro de esos tumores se diferencian entre sí, un fenómeno conocido como heterogeneidad intratumoral. Una investigación sugiere que diferencias sutiles en las células dentro de un tumor pueden afectar la forma en que el cáncer responde al tratamiento.
Los nuevos minicolons también se pueden utilizar para estudiar cómo las condiciones del colon podrían afectar potencialmente la formación de tumores. Esto incluye la influencia de la dieta de una persona o los subproductos específicos del metabolismo, o metabolitos, que son producidos por microbios residentes. Tales experimentos podrían reflejar las verdaderas condiciones del cuerpo mejor que los modelos existentes que no han considerado estos factores, dijo Lütolf.
Lütolf y sus colegas también utilizaron los minicolons para identificar moléculas que pueden desempeñar un papel importante en el desarrollo del cáncer en primer lugar. Esto sugiere que estos organoides podrían, a su debido tiempo, convertirse en una herramienta valiosa para identificar y probar nuevos fármacos para tratar el cáncer colorrectal.
Como prueba de concepto, el equipo descubrió que podían bloquear el desarrollo del cáncer colorrectal en los minicolons al suprimir una enzima llamada peróxido de glutation. Esta enzima normalmente es utilizada por los tumores para ayudar Protegelos de ser atacado por el sistema inmunitario. Este hallazgo sugiere que el gen que produce esta enzima podría ser un posible nuevo objetivo farmacológico para la enfermedad.
En el futuro, el equipo quiere cultivar estos minicolons a partir de células derivadas de pacientes con cáncer colorrectal, para que los investigadores puedan desarrollar un organoide equivalente para humanos. Existen diferencias clave entre los tumores de ratón y los tumores humanos, por lo que este paso hará que el trabajo sea más relevante para los pacientes con cáncer, afirmó Lütolf.
Si estos minicolons pueden fabricarse utilizando células humanas, los organoides podrían convertirse en una herramienta «extremadamente poderosa» para probar rápidamente diferentes tipos de medicamentos contra el cáncer colorrectal, añadió. También podrían ayudar a responder preguntas sobre el papel de otras células cercanas, como las células inmunes, en el desarrollo de tumores, dijo.
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