Un estudio revisa el origen, establecimiento y características de los organoides como un nuevo sistema de cultivo tridimensional de células troncales (también denominadas células stem o células "madre") y su progenie, así como su empleo para el estudio del cáncer colorrectal (CRC).
Los organoides permiten por primera vez el cultivo indefinido de células intestinales humanas normales y tumorales, en las que utilizando técnicas de manipulación genética (CRISPR-Cas9...) es posible analizar el efecto de alteraciones genéticas (mutaciones) de modo secuencial y longitudinal, así como el efecto de drogas, metabolitos o modificadores epigenéticos. Además, la obtención de organoides a partir de los tumores y del tejido no-tumoral adyacente, así como de adenomas o metástasis sincrónicas o metacrónicas de un mismo paciente permite estudios hasta ahora imposibles con los sistemas disponibles.
Los autores del trabajo son Antonio Barbáchano, Asunción Fernández-Barral, Pilar Bustamante-Madrid, María Jesús Larriba y Alberto Muñoz, investigadores del CIBERONC y del Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” (centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Autónoma de Madrid), Nuria Rodríguez Salas (CIBERONC) e Isabel Prieto, ambas investigadoras del Hospital Universitario La Paz de Madrid.
Los organoides están revolucionando la investigación biomédica, existiendo hoy grandes esperanzas en sus posibilidades de utilización clínica en la deseada medicina personalizada y de precisión en oncología, medicina regenerativa y otras áreas. Aún con sus limitaciones, los organoides presentan numerosas y profundas ventajas como sistema modelo en oncología respecto a las clásicas líneas celulares inmortalizadas y a los ratones modificados genéticamente o transplantados con tumores. Por ejemplo, permiten el screening de actividad o toxicidad robotizado de un elevado número (high throughput) de drogas y, sobre todo, el estudio de la sensibilidad de pacientes a drogas que permita estrategias terapéuticas individualizadas de inicio o de modificación tras recidivas. Los autores también discuten los recientes trabajos que utilizan organoides de pacientes con CRC para el estudio de la respuesta inmune y las terapias inmunológicas y los efectos del microbioma intestinal, así como el futuro de los organoides basados en el desarrollo de cocultivos con estroma (fibroblastos, células inmunológicas, vasculares, nerviosas...) y de los dispositivos denominados organoids on-a-chip.
Estudios previos del grupo, con participación de cirujanos, oncólogos, endoscopistas y patólogos del Hospital Universitario La Paz de Madrid, le ha permitido establecer un biobanco de organoides de tejido colónico normal y tumoral a partir de biopsias quirúrgicas y endoscópicas de pacientes con CRC. Usando este valioso biobanco, el grupo ha publicado tres estudios: el efecto del calcitriol, metabolito activo de la vitamina D, sobre la expresión génica y el fenotipo celular (Fernández-Barral et al., FEBS. J., 2020); un análisis comparativo entre los organoides tumorales de colon y de recto y de su respuesta al calcitriol (Costales-Carrera et al., Cancers, 2020); y la puesta a punto de un sistema de evaluación de la actividad antitumoral de drogas de elevada reproducibilidad (Costales-Carrera et al., Marine Drugs, 2019).
Artículo de referencia:
Antonio Barbáchano, Asunción Fernández-Barral, Pilar Bustamante-Madrid, Isabel Prieto, Nuria Rodríguez-Salas, María Jesús Larriba and Alberto Muñoz. "Organoids and Colorectal Cancer". Cancers. 2021 May 28;13(11):2657. doi: 10.3390/cancers13112657. PMID: 34071313
Más información
Vídeo divulgativo sobre el trabajo del grupo de investigación:
Corning® Matrigel® matrix* as a key point of the organoid culture procedure.
