Crean organoides para entender la respuesta temprana de células inmunes
Las pruebas para saber cómo reacciona nuestro cuerpo a ciertas terapias o medicamentos pueden durar décadas; los estudios para entender cómo se propagan las enfermedades en el cuerpo humano, también. Por esta razón, científicos han trabajado en la creación de nuevos mecanismos para obtener resultados de forma más eficiente, exacta y menos invasiva.
Por esas necesidades, las investigaciones in vitro tuvieron una gran relevancia, pues permiten recrear ambientes controlados fuera de los organismos vivos. No obstante, cuando se trata del sistema inmune, los investigadores se enfrentan a la complejidad biológica, mecánica y química que modulan a las células.
Es así como surgieron sistemas en 2D, con poca vida y sin tejidos que sustentaran la información. También se han realizado intentos de ingeniería con andamios 3D de células específicas en ambientes in vivo. Estos andamios se implantan en los organismos vivos, y se expanden en el microambiente que los aloja. Sin embargo, estos estudios no proveen evidencia de control en las reacciones inmunes; tampoco muestran diferencia en la expresión de los genes en esos ambientes.
Por la razón anterior, investigadores de países como España y Estados Unidos, comenzaron a trabajar en órganos en chip, tecnología para redefinir los modelos in vitro e in vivo. Estos órganos artificiales ofrecen las funciones de órganos reales en un modelo a escala; son implantados en organismos vivos para obtener información sobre cómo funcionan ante enfermedades y tratamientos.
Ankur Singh, profesor asistente en la Sible School of Mechanical and Aerospace Engineering, de la Cornell University, junto con un equipo de colaboradores, ha creado nuevos organoides para capturar las respuestas tempranas de las células inmunes.
¿Cuáles son las ventajas de estos nuevos organoides?
De acuerdo con Singh, estos organoides pueden ser adaptados a enfermedades específicas como cáncer, artritis y la respuesta negativa a trasplantes. El modelo de este equipo de investigadores es el Lymphoma-in-a-chip (linfoma en un chip). Este órgano artificial recopila datos sobre la propagación de los tumores en microambientes determinados, con control total del organoide.
Además, esta tecnología puede ser usada para estudiar cómo responden los organismos a la quimioterapia y su resistencia a fármacos.
Replicación celular. Fuente: pixabay.com
¿Cómo funcionan?
La versión actual de organoides recopila aspectos selectivos del nodo del linfoma o del bazo, donde hay células del sistema inmune; es decir, B-cells. Las B-cells se convierten en anticuerpos cuando reciben una señal del organismo. Los organoides imitan las respuestas iniciales ante una infección o enfermedad. Además, permiten una muestra más completa y adaptable in vivo. Así, se logran entender mejor los factores de control, producción, maduración y permanencia de las B-cells.
Los organoides son programados para 14 días, con posibilidad de extender el plazo; aunque, hasta ahora, han logrado obtener resultados en sólo 10 días. Los organoides están hechos de gelatina y polietilenglicol, para simular los altos índices adhesivos encontrados en los centros germinales de las células inmunes.
¿Cuáles son los siguientes pasos?
Los investigadores ya trabajan en una segunda generación de organoides. El objetivo es ampliar las señales de los enlaces y proteínas necesarias para entender el comportamiento de las células inmunes. La idea es usar polietilenglicol, material inerte que permite el control de las células, para hacer que péptidos específicos reaccionen. El reto está en recrear aspectos y poner atención en áreas específicas para obtener mejores resultados en los microambientes tumorales.
Más sobre el Profesor Singh
Ankur Singh ha sido galardonado por la Society for biomaterials young Investigator award. Ha conseguido numerosos subsidios de parte del National Institute of Health para la promoción de sus tecnologías.
Su equipo de trabajo pertenece al Immunotherapy and Cell Engineering Lab de la Cornell University; ahí se especializan en inmunoingeniería, micro y nanotecnología, y mecanobiología celular.
