Organoides pancreáticos en una nueva plataforma de chips

29.07.2021 - Alemania

Una nueva plataforma de organoides en chip imita con solidez las características clave del desarrollo del páncreas humano. Se trata de un hito en el camino para poder diagnosticar el cáncer de páncreas en una fase temprana en el futuro. El estudio fue realizado por un equipo interdisciplinar de investigadores del Helmholtz Zentrum München, la Technische Universität München (TUM) y el Hospital Universitario de Ulm.

Helmholtz Zentrum München / Matthias Meier

Organoides pancreáticos en una nueva plataforma de chips

El adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) es un cáncer extremadamente agresivo que a menudo se diagnostica demasiado tarde y cuyo tratamiento es deficiente. El PDAC representa más del 90% de los casos de cáncer de páncreas. La probabilidad de vivir más de cinco años con la enfermedad es sólo del 8%. Los factores de riesgo del PDAC son la edad, la diabetes y la obesidad, pero también los hábitos de vida, como el tabaquismo y el consumo de alcohol. Como algunos de estos factores aumentan en todo el mundo, los estudios predicen que la incidencia de PDAC y las muertes relacionadas se duplicarán en los próximos diez años.

Por lo tanto, el diagnóstico precoz tiene una importancia clínica fundamental. Cuanto antes se detecte el PDAC, mayores serán las posibilidades de detener o ralentizar la enfermedad. Para ello, las clínicas necesitan, por un lado, material tisular adecuado y, por otro, mejores herramientas de diagnóstico. En el número actual de la revista Nature Biomedical Engineering, un equipo de investigación dirigido por Matthias Meier (Helmholtz Pioneer Campus en el Helmholtz Zentrum München y TUM), Meike Hohwieler y Alexander Kleger (Hospital Universitario de Ulm) presenta una nueva y hasta ahora única plataforma de organoides en chip que proporciona una visión urgentemente necesaria de la fase temprana de desarrollo del páncreas.

Chip de páncreas

Una mejor comprensión de los mecanismos implicados en el desarrollo y el cáncer de páncreas es crucial para identificar biomarcadores fiables como nuevas herramientas de diagnóstico. Los científicos necesitan modelos in vitro fiables del páncreas humano para este trabajo. Con el nuevo enfoque del grupo de investigación, ya no es necesario el tejido de individuos sanos o enfermos.

"Hemos conseguido imitar el desarrollo del páncreas humano en una plataforma de chips. Para ello, reprogramamos células madre pluripotentes humanas en células ductales pancreáticas. Nuestra plataforma es una herramienta robusta para reproducir el desarrollo de órganos, lo que también ha sido confirmado por los análisis transcriptómicos de células individuales resueltos en el tiempo", dice Matthias Meier, uno de los líderes del estudio.

Para controlar mejor las características tridimensionales importantes del organoide, como la forma y el tamaño, el equipo desarrolló un nuevo chip denominado micropocillo. El nuevo diseño también mejoró la reproducibilidad del enfoque. Mediante el análisis funcional de los organoides en desarrollo, el grupo pudo programar las células para que se parecieran a las células ductales pancreáticas. Finalmente, desarrollaron un organoide maduro con importantes características fisiológicas clave de un páncreas, incluyendo la secreción de componentes de la matriz extracelular y la comunicación intercelular. "La replicación de las células ductales pancreáticas sanas es crucial para cualquier análisis y conclusión posterior", afirma el segundo responsable del estudio, Alexander Kleger.

Nuevos biomarcadores

El grupo de investigación ya ha utilizado el nuevo chip y los organoides para identificar nuevos biomarcadores para el PDAC en fase inicial en un estudio piloto. En el proceso, el equipo dio con la proteína filamina b, vinculada al desarrollo de varios tipos de cáncer. Utilizando una pequeña cohorte de pacientes con PDAC, el grupo confirmó que la filamina b es un biomarcador prometedor para la detección temprana del cáncer de páncreas, detectable en las biopsias líquidas. Además, el biomarcador podría ser útil para predecir el curso de la enfermedad.

"El hecho de que ahora hayamos podido identificar un nuevo biomarcador de detección precoz y potencialmente pronóstico del cáncer de páncreas con nuestra tecnología es un gran éxito. Esto podría permitirnos diagnosticar el cáncer en una fase temprana en el futuro. Además, la tecnología podría ayudarnos a desarrollar nuevas terapias que podrían utilizarse en una fase temprana de la enfermedad o incluso de forma preventiva", explica Sandra Wiedenmann, primera autora del estudio.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.

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