Los investigadores de Boston desarrollan nuevo enfoque para generar organoids intestinales in vitro

Los investigadores de Boston han desarrollado una nueva manera de generar los grupos de las células intestinales que se pueden utilizar, entre otros, para hacer modelos de la enfermedad en el laboratorio para probar los tratamientos para las enfermedades que afectaban al sistema gastrointestinal. Usando ser humano las células madres pluripotent inducidas, este nuevo enfoque combinaron una variedad de técnicas que habilitaron el revelado de los grupos tridimensionales de células intestinales llamadas los organoids ines vitro, que pueden desplegar la prueba del tratamiento de la enfermedad en el laboratorio usando las células humanas.

Publicado en línea en comunicaciones de la naturaleza, este proceso ofrece una plataforma nueva para perfeccionar investigaciones de la droga y para destapar terapias nuevas para tratar una variedad de enfermedades que afectan el intestino, tal como síndrome del intestino irritable, cáncer de colon y fibrosis quística.

Los investigadores en el centro para el remedio regenerador (CReM) del centro médico de la universidad de Boston y de Boston usado donaron a las células madres pluripotent inducidas ser humano (hiPSCs), que son creadas reprogramando las células adultas en un estado primitivo. Para este estudio, estas células fueron activadas para distinguir en las células intestinales usando factores de incremento específicos para crear organoids en un gel. Este nuevo protocolo permitió que las células se convirtieran sin el mesenchyme, que típicamente en otros protocolos, proporciona el apoyo para que las células epiteliales intestinales crezcan. Sacando el mesenchyme, los investigadores podrían estudiar exclusivamente las células epiteliales, que componen el trecho intestinal.

Además, usando tecnología de CRISPR, los investigadores podían modificar y crear una variedad de células nueva del vástago del iPSC que brilló intensamente verde cuando estaba distinguida en las células intestinales. Esto permitió que los investigadores siguieran el proceso de cómo las células intestinales distinguen in vitro.

Generar organoids en nuestro laboratorio permite que creemos modelos más exactos de la enfermedad, que se utilizan para probar los tratamientos y las terapias apuntados a un defecto genético o a un tejido específico - y es todo posible sin dañar el paciente. Esta aproximación permite que determinemos qué tratamientos podrían ser los más efectivos, y cuáles son ineficaces, contra una enfermedad.”

Gustavo Mostoslavsky, Doctor en Medicina, doctorado, codirector de CReM y facultad en la sección de la gastroenterología en el centro médico de Boston

Usando este nuevo protocolo, los investigadores generaron organoids intestinales de los iPSCs que contenían una mutación que causa la fibrosis quística, que afecta típicamente a varios órganos, incluyendo el aparato gastrointestinal. Usando tecnología de CRISPR, los investigadores corrigieron la mutación en los organoids intestinales. Los organoids intestinales con la mutación no respondieron a una droga mientras que respondieron las células genético corregidas, demostrando su potencial futuro para el modelado de la enfermedad y los usos terapéuticos de la investigación.

El protocolo desarrollado en este estudio proporciona prueba evidente de continuar el usar de iPSCs humanos para estudiar el revelado en el nivel, la ingeniería del tejido y la enfermedad celulares modelando para avance la comprensión - y posibilidades - del remedio regenerador.

“Espero que este estudio ayude a mover adelante nuestra comprensión colectiva sobre cómo las enfermedades afectan el aparato gastrointestinal en el nivel celular,” dijera a Mostoslavsky, que también es profesor adjunto del remedio y de la microbiología en la Facultad de Medicina de la universidad de Boston. “El revelado continuo de técnicas nuevas en crear las células altamente distinguidas que se pueden utilizar para desarrollar modelos de la enfermedad en una fijación del laboratorio pavimentará la manera para el revelado de aproximaciones apuntadas de tratar muchas diversas enfermedades.”

Source:
Journal reference:

Mithal, A., et al. (2020) Generation of mesenchyme free intestinal organoids from human induced pluripotent stem cells. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-13916-6.