Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich, han inducido células madre para emular el desarrollo delcorazón humano. Consiguiendo crear una especie de 'minicorazón' conocido como organoide que permitirá estudiar la fase más temprana de desarrollo de nuestro corazón y facilitará la investigación de enfermedades.
El corazón comienza a formarse aproximadamente tres semanas después de la concepción. Una fase tan temprana en la que la madre todavía desconoce que está embarazada, y, por ello, todavía se desconocen muchos datos sobre la formación del corazón.
El equipo de investigadores ha desarrollado un método para fabricar este ‘minicorazón’ utilizando células madre pluripotentes a través de la centrifugación de unas 35.000 células en una esfera. A lo largo de varias semanas, se añaden distintas moléculas de señalización al cultivo celular siguiendo un protocolo fijo. "De este modo, imitamos las vías de señalización del organismo que controlan el programa de desarrollo del corazón", explica la líder de la investigación, Alessandra Moretti.
Este 'minicorazón', conocido como organoide, permitirá estudiar la fase más temprana de desarrollo de nuestro corazón y facilitará la investigación de enfermedades
Los organoides finales miden alrededor de medio milímetro de diámetro, y, aunque no bombean sangre, pueden ser estimulados eléctricamente y son capaces de contraerse como las cavidades cardíacas humanas.
Moretti y su equipo de investigadores son pioneros 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). "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.
Gracias a estos avances, han determinado que alrededor del séptimo día de desarrollo de este organoide se forman células precursoras de un tipo descubierto recientemente en ratones. Moretti ha señalado que creen que estas se encuentran también en el cuerpo humano, aunque sólo durante unos días. Datos que pueden ofrecerpistas sobre por qué el corazón fetal puede repararse a sí mismo, una capacidad que en la mayoría de los casos, está totalmente ausente en el corazón de un ser humano adulto. Además, el equipo demostró que los organoides pueden utilizarse para investigar 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.
Gracias a estos avances, han determinado que alrededor del séptimo día de desarrollo de este organoide se forman células precursoras de un tipo descubierto recientemente en ratones
De cara al futuro, el equipo tiene previsto utilizar organoides personalizados comparablespara investigar otros defectoscardíacos congénitos, una técnica que permitiría probar 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", concluye Alessandra Moretti.