Según esta institución pública, los resultados "permitirán orientar futuras investigaciones para mejorar la fabricación de tejidos pulmonares destinados al estudio de enfermedades, la evaluación de fármacos y, a más largo plazo, aplicaciones de medicina regenerativa".

Los organoides son versiones miniaturizadas de órganos humanos obtenidas a partir de células madre en laboratorio. Aunque no sustituyen a un órgano completo, reproducen muchas de sus funciones y se han convertido en "una herramienta clave para investigar enfermedades y desarrollar nuevos tratamientos", según el IscIII.

El trabajo, publicado en la revista científica 'Stem Cells Research & Therapy', ha sido realizado por científicos de la Unidad Funcional de Investigación de Enfermedades Crónicas (Ufiec) y del Centro Nacional de Microbiología (CNM), ambos integrados en el IscIII. El estudio analizó distintos hidrogeles, materiales que sirven de soporte para el crecimiento de células madre capaces de formar estructuras tridimensionales similares a pulmones humanos en miniatura.

Los investigadores compararon el comportamiento de tres hidrogeles de origen no animal, Biogelx, PLTMax y GelMA, con Matrigel, el sustrato más utilizado actualmente para la generación de organoides. El objetivo era comprobar si estas alternativas podían favorecer el desarrollo de 'minipulmones' con la misma eficacia que el material de referencia y avanzar así hacia modelos más compatibles con futuras aplicaciones clínicas en humanos.

Los resultados mostraron que los organoides obtenidos con los nuevos materiales presentaban alteraciones estructurales y un menor grado de maduración celular, por lo que todavía no alcanzan el rendimiento de Matrigel. Sin embargo, los autores destacaron que los datos obtenidos permiten "comprender mejor qué características deben reunir los hidrogeles del futuro y abren nuevas vías para desarrollar soportes sintéticos o humanos más adecuados para la ingeniería de tejidos pulmonares".

APLICACIONES INMEDIATAS

Aunque estos 'minipulmones' no están destinados por ahora al tratamiento directo de pacientes, sí tienen aplicaciones inmediatas en investigación biomédica. Los organoides permiten reproducir en el laboratorio procesos biológicos que tienen lugar en el pulmón humano, lo que facilita el estudio de infecciones respiratorias, enfermedades crónicas y alteraciones genéticas sin necesidad de recurrir a modelos animales.

Además, estas estructuras pueden utilizarse para probar la eficacia y seguridad de nuevos fármacos antes de que lleguen a los ensayos clínicos. Los científicos de este instituto consideraron que este tipo de modelos "puede contribuir a acelerar el desarrollo de tratamientos personalizados y mejorar la comprensión de patologías complejas que afectan al aparato respiratorio".

MEDICINA REGENERATIVA

Los autores subrayan que el trabajo no supone la creación de pulmones artificiales listos para trasplante ni representa una terapia disponible a corto plazo. No obstante, la investigación se enmarca en el campo de la medicina regenerativa, que persigue "generar tejidos funcionales capaces de reemplazar estructuras dañadas del organismo".

Los avances descritos en esta investigación ayudan a resolver uno de los principales desafíos del sector: disponer de materiales compatibles con el uso humano que permitan fabricar tejidos cada vez más complejos y seguros. Según el IscIII, los resultados obtenidos contribuirán a la búsqueda de sustratos de origen sintético o humano que, en el futuro, "puedan facilitar la bioimpresión de 'minipulmones' in vitro y su posible utilización como alternativa para la sustitución de tejidos u órganos dañados.

La investigación fue liderada por Irene Chamorro-Herrero y Julio Sempere, con la participación de los equipos dirigidos por los investigadores Alberto Zambrano y José Yuste, y supone un nuevo avance en "una línea científica que aspira a transformar el estudio de las enfermedades respiratorias y, a largo plazo, abrir la puerta a nuevas estrategias de reparación de tejidos pulmonares".