Redacción
Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (Alemania) han inducido células madre para emular el desarrollo del corazón humano y crear así un de ‘minicorazón’ conocido como organoide que permitirá estudiar la fase más temprana de desarrollo del corazón y facilitará la investigación de enfermedades cardiacas.
El corazón humano comienza a formarse aproximadamente tres semanas después de la concepción. Esto sitúa la fase más temprana de su desarrollo en un momento en que las mujeres a menudo aún no son conscientes de su embarazo. Esta es una de las razones por las todavía no se conocen muchos detalles sobre la formación de este órgano. Además, los resultados de los estudios en animales no son totalmente transferibles a los humanos.
En el trabajo, publicado en la revista científica Nature Biotechnology, este equipo de investigadores ha desarrollado un método para fabricar una especie de ‘minicorazón’ utilizando células madre pluripotentes. Se centrifugan unas 35.000 células en una esfera y a lo largo de varias semanas, se añaden distintas moléculas de señalización al cultivo celular siguiendo un protocolo fijo.
Son los primeros investigadores del mundo capaces de crear con éxito un organoide que contiene células del músculo cardíaco y de la capa externa de la pared del corazón
“De este modo, imitamos las vías de señalización del organismo que controlan el programa de desarrollo del corazón“, explica Alessandra Moretti, líder de la investigación.
Los organoides resultantes miden alrededor de medio milímetro de diámetro. Aunque no bombean sangre, pueden ser estimulados eléctricamente y son capaces de contraerse como las cavidades cardíacas humanas.
Moretti y su equipo son los primeros investigadores del mundo en crear con éxito un organoide que contiene tanto células del músculo cardíaco (cardiomiocitos) como células de la capa externa de la pared del corazón (epicardio). En la joven historia de los organoides cardíacos (los primeros se describieron en 2021), los investigadores sólo habían creado antes organoides con cardiomiocitos y células de la capa interna de la pared del corazón (endocardio).
“Para entender cómo se forma el corazón, las células del epicardio son decisivas. A partir de estas células se forman otros tipos celulares del corazón, por ejemplo los tejidos conectivos y los vasos sanguíneos. El epicardio también desempeña un papel muy importante en la formación de las cavidades cardíacas“, detalla Anna Meier, primera autora del estudio.
Los descubrimientos pueden ofrecer pistas sobre por qué el corazón fetal puede repararse a sí mismo y ayudar a encontrar nuevos tratamientos para los infartos y otras afecciones
Los descubrimientos realizados por el equipo, que ha bautizado los nuevos organoides como ‘epicardioides’, señalan que alrededor del séptimo día de desarrollo se forman células precursoras de un tipo descubierto recientemente en ratones. El epicardio se forma a partir de estas células. “Suponemos que estas células también existen en el cuerpo humano, aunque sólo sea durante unos días“, señala Moretti.
Estos conocimientos también pueden ofrecer pistas sobre por qué el corazón fetal puede repararse a sí mismo, una capacidad casi totalmente ausente en el corazón de un ser humano adulto, y ayudar a encontrar nuevos métodos de tratamiento para los infartos y otras afecciones.
El equipo también demostró que los organoides pueden utilizarse para investigar las enfermedades de pacientes individuales. Utilizando células madre pluripotentes de un paciente con síndrome de Noonan, los investigadores produjeron organoides que emulaban las características de la enfermedad en una placa de Petri. En los próximos meses, el equipo tiene previsto utilizar organoides personalizados comparables para investigar otros defectos cardíacos congénitos.
Con la posibilidad de emular afecciones cardiacas en organoides, en el futuro podrían probarse fármacos directamente en ellos. Por ello, los investigadores han registrado una patente internacional para el proceso de creación de organoides cardíacos. “Es concebible que estas pruebas reduzcan la necesidad de realizar experimentos con animales a la hora de desarrollar fármacos“, afirma la principal investigadora del estudio. .
