Adaptado de un artículo de Assaf Levanon, en cooperación con Organoid Center, Hadassah Hospital Ein Kerem

Los organoides, cultivos celulares tridimensionales que replican los tejidos a partir de los cuales se producen, ofrecen a los investigadores la realidad de desarrollar una medicina personalizada a una escala nunca antes vista.

El Centro de Organoides en Hadassah Ein Kerem, el primero de su tipo en Israel, fue establecido por Hadassah por iniciativa del Prof. Eyal Mishani, jefe del Departamento de Investigación y Desarrollo y del Fondo de Investigación de Hadassah. La directora del centro es la Dra. Myriam Grunewald, especialista en biología vascular. Como directora de la clínica del centro se encuentra la Dra. Liron Birimberg-Schwartz, gastroenteróloga pediátrica.

Gran parte de los esfuerzos de investigación del centro se centran en el cáncer. A pesar del progreso sustancial en la medicina preventiva, el diagnóstico temprano y las terapias específicas para varios tipos de neoplasias malignas, el cáncer sigue siendo una de las principales causas de muerte en el mundo, en parte porque los modelos preclínicos existentes para la investigación del cáncer no reflejan la enfermedad en humanos. de manera precisa.

El Dr. Grunewald explica: «La investigación del cáncer en las últimas décadas se basó principalmente en cultivos bidimensionales de líneas celulares, modelos de tumores en ratones modificados genéticamente y modelos de tumores humanos trasplantados a ratones sin sistema inmunitario». Pero hay límites a la utilidad de los hallazgos porque, continúa, «los cultivos celulares tradicionales no logran preservar las características de los tumores humanos y, en particular, su heterogeneidad».

“Los organoides tienen el potencial de superar las limitaciones de los métodos existentes”, agrega la Dra. Birimberg-Schwartz. “El método de cultivo de organoides se desarrolló en la última década sobre la base de células madre de tejido intestinal en el laboratorio del Prof. Hans Clevers, bajo la dirección del Dr. Toshiro Sato. Los investigadores encontraron una manera de hacer crecer las células madre de tal manera que mantengan sus características como células madre, pero al mismo tiempo puedan dividirse y diferenciarse en todo tipo de células, al igual que en el tejido original”.

La profesora Tamar Peretz, oncóloga sénior e investigadora del cáncer en Hadassah, experimentó frustración por el hecho de que, a pesar del inmenso esfuerzo y las enormes cantidades de dinero invertidas en la investigación, no se podía ayudar a todos los pacientes con cáncer, y el campo médico tuvo que contentarse con prolongando sus vidas en lugar de curarlos.

Ella informa: “Una de las razones es el hecho de que los tumores tienen muchas caras; en otras palabras, son heterogéneos. En un tumor que extirpamos, hay muchos subtipos de cáncer, y muchas veces tratamos un tipo con éxito pero otro subtipo permanece y sigue creciendo. Otro problema es la interacción con el medio ambiente. Entendemos que los tumores no crecen en el vacío; están muy influenciados por el entorno en el que viven”.

La Prof. Peretz ve el modelo organoide como un gran avance. “Un modelo tridimensional que simula la situación tal como aparece en el cuerpo humano y se ocupa de las posibilidades del microambiente permite examinar varios tipos de tumores y, por lo tanto, resuelve los problemas”. Significa que se pueden probar diferentes fármacos en el laboratorio. Como explica la Dra. Birimberg-Schwartz, «los organoides que se producen a partir del tumor ayudan a adaptar la terapia más adecuada para cada paciente con cáncer, una situación que disminuirá el sufrimiento del paciente y reducirá los gastos financieros del sistema de salud».

El tejido humano utilizado para cultivar organoides se obtiene con el consentimiento de pacientes que se someten a biopsias o cirugía. “Es importante señalar que el centro cuenta con la aprobación del Comité de Helsinki [el comité que supervisa la ética de la investigación en seres humanos]”, dice la Dra. Birimberg-Schwartz, “y que los pacientes reciben una explicación detallada sobre la investigación antes ellos firman el formulario de consentimiento.”

El Dr. Mohammad Adileh, cirujano oncológico de Hadassah, explica cómo se puede usar una pequeña muestra de un tumor para crear una cantidad casi ilimitada de organoides. “Se extrae un pequeño trozo de tejido tumoral del cuerpo del paciente y se lleva al laboratorio una vez que los patólogos dan su aprobación. Allí comienza el proceso de descomposición del tejido en pequeños grupos que contienen células cancerosas. Una de las cosas únicas de los organoides es que crecen en un gel biológico que les permite organizarse de manera tridimensional. Es sorprendente ver que las células en la placa de cultivo pueden organizarse como lo hacen en el cuerpo”. En un tiempo relativamente corto, los experimentos pueden comenzar a determinar los tratamientos más adecuados para el paciente personalmente.

“La capacidad de los organoides para rejuvenecerse por sí mismos permite una expansión del cultivo y del tumor durante largos períodos de tiempo. Los organoides de una fuente de tumor se pueden cultivar, congelar y descongelar casi infinitamente. Esto significa que existe una enorme ventaja y capacidad para cerrar las brechas que existen en otros métodos”, dice el Dr. Grunewald. Además, los organoides convenientemente congelados se pueden enviar a otros centros en todo el mundo. En Israel, Hadassah es hasta ahora el único centro que ha establecido una base de datos accesible para toda la comunidad científica de Israel. Las empresas de biotecnología pueden usarlo para acelerar los procesos de desarrollo de fármacos y verificar los criterios para incluir pacientes en ensayos clínicos. Este método permite un examen eficiente de nuevos medicamentos y la reutilización de los existentes. Cabe señalar que la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. aprobó el uso de organoides humanos para la prueba efectiva de medicamentos que ya han sido aprobados para varios tipos de cáncer, útiles para pacientes con cáncer con mutaciones raras o incluso desconocidas.

“Nuestro objetivo supremo”, explican el Dr. Grunewald y el Dr. Birimberg-Schwartz, “es que todos los centros médicos de Israel tengan acceso a nuestro sistema y que sirva como un ‘punto de tratamiento’ para permitir una predicción del tipo de terapia recomendada y su personalización para cada paciente lo más rápido posible.”

Pie de foto: Dra. Myriam Grunewald, primera desde la derecha, directora del Organoid Center