Un organoide es una versión miniaturizada y simplificada de un órgano producido "in vitro" en tres dimensiones que imita la complejidad funcional, estructural y biológica del órgano. Se derivan de una o pocas células de un tejido, células madres embrionarias o células madre pluripotentes inducidas, que pueden autoorganizarse en cultivo tridimensional debido a sus capacidades de autorrenovación y diferenciación.
La técnica para cultivar organoides ha mejorado rápidamente desde principios de la década de 2010, y The Scientist la nombró como uno de los mayores avances científicos de 2013. Los científicos utilizan organoides para estudiar enfermedades y tratamientos en un laboratorio.
El cultivo de organoides es una tecnología de cultivo de células 3D in vitro que reproduce la composición fisiológica y celular de los tejidos y/o órganos. Esta tecnología se está utilizando en el campo del cáncer para predecir la respuesta de un tumor derivado del paciente a un determinado fármaco o tratamiento que sirve como estrategias de estratificación del paciente y orientación de fármacos.
Historia
Los intentos de generar órganosin vitro comenzaron en 1907, cuando Henry Van Peters Wilson demostró que células de esponja disociadas podían reagruparse y autoorganizarse en un organismo completo. Posteriormente, diversos estudios lograron formar tejidos mediante disociación y reagrupación celular, lo que contribuyó al desarrollo de la hipótesis de adhesión diferencial en 1964.
Con el avance de la biología de células madre en la década de 1980, se observó que estas podían diferenciarse y organizarse en estructuras similares a tejidos. El desarrollo de cultivos tridimensionales (3D) y matrices extracelulares permitió recrear estructuras más complejas.
En 2009, el grupo de Hans Clevers demostró que células madre intestinales podían formar organoides autoorganizados in vitro, marcando un hito en el campo. Posteriormente, se generaron organoides de distintos órganos, incluyendo riñón, hígado y cerebro.
En 2013, Madeline Lancaster desarrolló organoides cerebrales a partir de células pluripotentes que imitan el desarrollo del cerebro humano. Desde entonces, los organoides se han consolidado como herramientas clave para estudiar desarrollo, enfermedad y medicina regenerativa.
Tipos
Se han desarrollado múltiples tipos de organoides que reproducen estructuras y funciones de diversos órganos humanos. Entre los principales se incluyen:
Organoides cerebrales: modelos tridimensionales del cerebro derivados de células madre pluripotentes, utilizados para estudiar desarrollo, función y enfermedades neurológicas.
Organoides gastrointestinales: reproducen partes del tracto gastrointestinal, incluyendo tanto los organoides intestinales, que imitan la estructura criptas-vellosidades y permiten estudiar absorción, infecciones y administración de fármacos, como los organoides gástricos, que reproducen aspectos del estómago y se emplean en estudios de desarrollo y cáncer.
Organoides hepáticos y pancreáticos: derivados de células madre o progenitoras, pueden formar tejidos funcionales y se utilizan en estudios de regeneración y enfermedad.
Organoides linguales: modelos del epitelio de la lengua, algunos capaces de generar estructuras relacionadas con el gusto.
Organoides cerebelosos: recrean características del cerebelo en desarrollo, incluyendo diversidad celular y organización básica.
Organoides tumorales: sistemas tridimensionales derivados de tumores que conservan características genéticas y funcionales, útiles para estudiar cáncer y probar terapias.
Otros organoides: incluyen modelos de riñón, pulmón, corazón, retina y estructuras embrionarias como gastruloides y blastoides, utilizados para estudiar desarrollo, fisiología y enfermedades.
En conjunto, los organoides representan herramientas clave para modelar órganos humanos in vitro y avanzar en investigación biomédica.
