Durante décadas, los científicos han intentado imitar el camino que siguen las células madre para formar, por ejemplo, órganos en los embriones. Sin embargo, a pesar de los grandes esfuerzos, conseguir que las células se desarrollen adecuadamente en el laboratorio ha sido muy difícil.
Ante esta situación, investigadores de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) han utilizado un modelo de ratón para descifrar una ruta alternativa que ciertas célulassiguen para fabricar órganos, y han aprovechado ese conocimiento para explotar un nuevo tipo de células madre como fuente potencial de órganos en una placa de laboratorio. Los resultados se han publicado en 'Nature Cell Biology'.
"En pocas palabras, varios estudios han intentado hacer una tripa a partir de células madre en una placa. Nosotros hemos encontrado una nueva forma de hacerlo, una forma que sigue diferentes aspectos de lo que ocurre en el embrión. Aquí hemos encontrado una nueva ruta que utiliza el embrión, y describimos la etapa intermedia que podrían utilizar los distintos tipos de células madre para fabricar el intestino y otros órganos", ha comentado uno de los responsables del trabajo, Martin Proks.
"Hemos identificado una vía alternativa que las llamadas células extraembrionarias pueden utilizar para fabricar órganos intestinales en el embrión"
Los investigadores analizaron las llamadas células madre pluripotentes y las células madre extraembrionarias del endodermo. Las células extraembrionarias del endodermo son una nueva línea de células madre que el mismo equipo de investigación describió hace un par de años. Contribuyen a los órganos del intestino al ser células de apoyo muy importantes que proporcionan membranas, alimento para las membranas y más.
"Hemos identificado una vía alternativa que las llamadas células extraembrionarias pueden utilizar para fabricar órganos intestinales en el embrión. A continuación, tomamos nuestras células madre endodérmicas extraembrionarias y las convertimos en estructuras similares a órganos intestinales en la placa. Pero hasta hace muy poco, la gente asumía que estas células ayudaban al embrión a desarrollarse y luego desaparecían. Que no tienen nada que ver con su cuerpo. Así que en este trabajo, descubrimos que si dirigimos estas células de apoyo a través de esta nueva ruta alternativa, realmente formarían estructuras organoides", comenta otro de los autores, Joshua Brickman.
Los investigadores identificaron todas las células potenciales candidatas a formar órganos asociados a la vía digestiva, como el hígado, el páncreas y el intestino, a partir de su etiquetado con un marcador genético. Estos grandes datos son difíciles de analizar y requirieron nuevos enfoques innovadores de análisis.
"A continuación, identificamos los genes que se utilizan en estas células. Para facilitar este trabajo, desarrollamos una nueva herramienta computacional para comparar grupos de células y la utilizamos tanto para comparar células dentro de nuestro propio conjunto de datos como para examinar otras", explica el profesor asociado Ala Trusina.
"Utilizamos estas células madre para generar estructuras similares a órganos intestinales en una placa. Los resultados sugieren que ambas rutas podrían funcionar"
Para comprobar si la ruta alternativa podía desarrollar tipos de células de órganos en el laboratorio, los investigadores se propusieron utilizar un tipo diferente de células madre. Estas células madre, descritas anteriormente en el artículo, se originan en una parte diferente del embrión que las células madre pluripotentes, y se asemejan al punto de partida de la segunda ruta o ruta alternativa de formación de órganos.
"Utilizamos estas células madre para generar estructuras similares a órganos intestinales en una placa. Los resultados sugieren que ambas rutas podrían funcionar. El uso de la ruta alternativa podría ayudar a las células cultivadas en el laboratorio a formar células funcionales y a tratar y estudiar enfermedades", afirma Michaela Rothova, una de las otras autoras principales del estudio.
Podría ser un descubrimiento importante, ya que los científicos llevan mucho tiempo intentando descifrar el código de cómo convertir las células madre en las células correctas necesarias para un tratamiento específico, probar medicamentos o modelar una enfermedad.
"No hemos conseguido llegar hasta ahí en términos de función, y tenemos problemas para madurar estas células. Así que quizá podamos resolver algunos de estos problemas probando esta vía alternativa o combinando la vía alternativa con la tradicional", concluye Brickman.