Corazones, pulmones y hígados miniatura creados en laboratorio ahora desarrollan vasos sanguíneos.

Investigador sosteniendo un frasco con organoides cerebrales humanos.

Organoides cerebrales humanos en un frasco. Los científicos han creado corazones, hígados y pulmones con vasos sanguíneos.
Crédito: Institutos Nacionales de Salud/Biblioteca Fotográfica de Ciencia

Mini Órganos en el Laboratorio

Los investigadores están creando mini órganos cada vez más avanzados en el laboratorio, y ahora pueden **cultivar vasos sanguíneos**. Estas estructuras, que imitan el corazón, el hígado, los pulmones y el intestino, son algunos de los modelos más complejos del desarrollo humano jamás realizados y contienen poblaciones celulares y estructuras que no se habían observado antes.

“La **vascularización** de los organoides es un tema muy relevante”, dice Ryuji Morizane, un nefrólogo y biólogo de células madre en el Hospital General de Massachusetts en Boston.

Las estructuras celulares tridimensionales, llamadas **organoides**, se han utilizado durante muchos años para probar medicamentos y estudiar enfermedades y el desarrollo. Sin embargo, la mayoría de los organoides carecen de los vasos que transportan sangre, nutrientes y oxígeno en el cuerpo, lo que ha limitado su tamaño, funcionalidad y capacidad de maduración. Por ejemplo, los riñones necesitan vasos para filtrar sangre y producir orina, y los pulmones los requieren para intercambiar oxígeno y dióxido de carbono.

El mes pasado, en las revistas Science y Cell, dos equipos diferentes informaron sobre la creación de **organoides vascularizados** utilizando un nuevo enfoque que produce los organoides con vasos desde sus primeras etapas. Comenzando con células madre pluripotentes, que pueden transformarse en casi cualquier tipo celular del cuerpo, los investigadores indujeron a las células a formar vasos mientras producían otros tejidos de órganos.

Primeros Intentos

Los primeros intentos de vascularizar organoides involucraban cultivar tejido de vasos sanguíneos en un plato y luego combinarlo con otros tipos celulares para formar ‘assemblóides’. Sin embargo, estos modelos tenían limitaciones en su capacidad para imitar la estructura y madurez de órganos reales.

Los investigadores descubrieron por casualidad el nuevo enfoque. Mientras cultivaban células epiteliales, que forman el revestimiento externo de algunos órganos y tejidos, varios equipos de investigación, incluido un grupo de la Universidad de Michigan, Ann Arbor, reportaron que sus organoides también formaban espontáneamente células no epiteliales de un tipo que recubre los vasos sanguíneos.

Yifei Miao, un biólogo de células madre del Instituto de Zoología, decidió investigar si podían controlar el crecimiento simultáneo de ambos tipos celulares —epiteliales y de vasos sanguíneos— en el mismo recipiente, comenzando con organoides de pulmón e intestino.

Sin embargo, en las primeras etapas de desarrollo, se requieren señales moleculares opuestas para hacer crecer estos tipos de células. “O puedes salvar uno o el otro, por lo tanto, naturalmente no podían crecer juntos”, menciona Miao. Pero él y su equipo encontraron una manera de dosificar un cóctel de moléculas que activa la formación de ambos tejidos a partir de células madre.

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