Generen fetges en miniatura per millorar l’estudi d’una malaltia rara

Investigadors liderats pel Grup de Genètica Molecular de l’Institut d’Investigació de Malalties Rares (IIER) de l’Institut de Salut Carlos III (ISCIII) han desenvolupat fetges en miniatura per investigar els mecanismes d’inici i desenvolupament del dèficit d’alfa-1 antitripsina (AAT), una malaltia rara causada pel gen SERPINA1 que afecta als hepatòcits, les cèl·lules del fetge.

La investigació s’ha realitzat en col·laboració amb el Grup de Teràpia Gènica i la Unitat de Bioinformàtica, i també amb investigadors de l’Hospital Doce de Octubre de Madrid, la Universitat de Cambridge al Regne Unit i la Facultat de Medicina de Hannover (Alemanya).

Es tracta d’unes estructures cel·lulars tridimensionals derivades de cèl·lules mare procedents de diferents teixits, que poden ser expandits a llarg termini i diferenciar-se, de manera que reuneixen les principals característiques i funcionalitat de l’òrgan, el que permet una reproducció del model de malaltia per estudiar millor les seves causes i conseqüències.

“El desenvolupament d’aquests ‘miniòrgans’ (organoides) es basa en la capacitat d’aquestes cèl·lules mare pluripotents per formar estructures que s’assemblen a un òrgan quan es cultiva en sistemes tridimensionals (3D) sota condicions de cultiu adequades”, ha comentat la investigadora del Grup de Genètica Molecular de l’ISCIII i autora principal del treball, Beatriz Martínez-Delgado.

Aquests ‘miniòrgans’ poden utilitzar-se per a la investigació més bàsica, que busca comprendre els mecanismes genètics i moleculars de les malalties, però també poden emprar-se per assajar nous tractaments, amb especials beneficis per a l’avenç de la medicina personalitzada i la medicina regenerativa.

Reducció de les principals característiques moleculars

Partint de biòpsies de fetge extretes de pacients afectats d’aquesta malaltia rara, i comparant-les amb persones sanes, els autors del treball han comprovat que els organoides derivats dels pacients que tenen una mutació concreta que causa la malaltia (la mutació Z-AAT) reprodueixen de manera fidel les principals característiques moleculars de la patologia, quelcom clau per millorar el seu estudi.

“Les proteïnes mutades que els investigadors van generar en els hepatòcits dels organoides formen agregats intracel·lulars que impedeixen la secreció al mitjà extracel·lular de forma molt semblant a com passa en el fetge dels pacients. Fins i tot hem vist que en individus portadors d’una còpia alterada del gen ja apareixen evidències d’alguns signes de la malaltia. Els organoides desenvolupats són un sistema ideal per estudiar la resposta a diferents estímuls, el que ens permetrà investigar en profunditat els mecanismes d’inici de la malaltia”, ha explicat la investigadora.

La malaltia hepàtica associada al dèficit d’AAT està poc estudiada fins el moment, degut en gran mesura a la dificultat d’accedir al fetge de pacients pel seu estudi i a l’escassetat de bons models cel·lulars. Per això, la generació d’organoides és una eina “molt útil” per poder avançar en malalties rares com aquesta, tot i que els autors consideren que també podria fer-se extensible a altres moltes malalties hepàtiques.

“El desenvolupament d’organoides és una tecnologia molt prometedora per a la possible aplicació en el futur de la teràpia gènica mitjançant edició genètica en malalties causades per fallides en un sol gen, denominades monogèniques. Tres de les característiques dels organoides que els fan tan útils són la seva gran viabilitat de desenvolupament en cultiu, la seva estabilitat genètica i la capacitat de ser implantats ‘in vivo’. Per tant, els organoides de fetge constitueixen un nou model de malaltia pel dèficit d’AAT en el qual hem vist que la presència de la mutació Z-AAT també altera el programa normal d’expressió de gens, el que ens obre la possibilitat a noves hipòtesis per comprendre la malaltia i dissenyar noves estratègies terapèutiques”, ha conclòs.

Font: infosalus.com

Notícia traduïda per l’ASSCAT