Desde que comenzó la pandemia del coronavirus, los investigadores vienen luchando por encontrar modelos de laboratorio de la infección. Y es que, los modelos en animales se han quedado cortos y hasta ahora, los intentos por desarrollar pulmones humanos adultos han fracasado debido a que no todos los tipos de células han sobrevivido.
No obstante, en la lucha contra la pandemia, científicos de la Universidad de California en San Diego se han unido para superar estos obstáculos y han llegado a la conclusión de que los organoides pulmonares representan todos los tipos de células y pueden replicar la infección en los pacientes.
“Este modelo de enfermedad humana ahora nos permitirá probar la eficacia y la toxicidad de los medicamentos, y rechazar los compuestos ineficaces al principio del proceso, en la ‘Fase 0’, antes de que comiencen los ensayos clínicos en humanos”, han explicado los investigadores.
Es por ello que han desarrollado de forma reproducible tres líneas de organoides pulmonares a partir de células madre adultas derivadas de pulmones humanos que habían sido extirpados quirúrgicamente debido al cáncer de pulmón. Con un cóctel especial de factores de crecimiento, pudieron mantener las células que componen las vías respiratorias superiores e inferiores de los pulmones humanos, incluidas las células alveolares especializadas conocidas como AT2.
Los organoides pulmonares adultos replicaban COVID-19 mejor que cualquier otro modelo de laboratorio actual
Al infectar los organoides pulmonares con SARS-CoV-2, el virus que causa Covid, el equipo descubrió que las células de las vías respiratorias superiores son críticas para que el virus establezca la infección, mientras que las células de las vías respiratorias inferiores son importantes para la respuesta inmunitaria.
Ambos tipos de células contribuyen a la respuesta inmune excesivamente entusiasta, a veces llamada tormenta de citocinas que se ha observado en casos graves de Covid-19.
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En este sentido, un equipo computacional dirigido por Debashis Sahoo, profesor asistente de pediatría en la Facultad de Medicina de Universidad de California en San Diego y de ciencias de la computación e ingeniería en la Escuela de Ingeniería Jacobs, validó los nuevos organoides pulmonares comparando sus patrones de expresión génica.
Tras el análisis, ya sea que estén infectados o no con SARS-CoV-2, los organoides pulmonares se comportaron de manera similar a los pulmones del mundo real. En comparaciones directas utilizando el mismo criterio, los investigadores demostraron que sus organoides pulmonares adultos replicaban COVID-19 mejor que cualquier otro modelo de laboratorio actual.
Otros modelos, por ejemplo, los organoides derivados del pulmón fetal y los modelos que se basan solo en las células de las vías respiratorias superiores, permitieron una infección viral sólida, pero no lograron generar una respuesta inmune.
Dado que sus hallazgos en organoides humanos tienen más probabilidades de ser relevantes para la enfermedad humana que los hallazgos en modelos animales o líneas celulares, el equipo espera que los fármacos candidatos exitosos puedan progresar rápidamente a ensayos clínicos.
consalud.es