Al desarrollar intestinos cultivados en laboratorio, los investigadores identificaron dos subtipos moleculares únicos de la enfermedad de Crohn, lo que proporciona información fundamental para desarrollar enfoques terapéuticos personalizados para tratar la afección de manera más efectiva.
Un biobanco de organoides vivos de pacientes con enfermedad de Crohn revela subtipos moleculares para terapias personalizadas.Estudio: Un biobanco de organoides vivos de pacientes con enfermedad de Crohn revela subtipos moleculares para terapias personalizadas .
En un estudio reciente publicado en la revista Cell Reports Medicine , los investigadores crearon intestinos pequeños cultivados en laboratorio, llamados organoides, a partir de muestras de tejido de pacientes con enfermedad de Crohn (EC) para caracterizar sus características fenotípicas y genotípicas.
La enfermedad de Crohn (EC) es una enfermedad digestiva de larga duración con síntomas variables en diferentes individuos.
La inflamación impulsa cambios patológicos en la EC, que tiene un origen multifactorial. Actualmente no existe una forma perfecta de estudiar la EC antes de realizar pruebas en humanos, y no existe cura.
Un desafío importante es la falta de un modelo preclínico confiable que replique la complejidad de la enfermedad humana, y los esfuerzos por desarrollar terapias exitosas para la EC han tropezado, ya que los factores que influyen en la heterogeneidad y evolución de la EC no están claros.
En el presente estudio, los investigadores desarrollaron organoides derivados de pacientes (PDO) y los analizaron a nivel molecular para identificar las vías subyacentes a la fisiopatología de la enfermedad de Crohn y desarrollar terapias efectivas.
El estudio del Centro de Enfermedad Inflamatoria Intestinal (EII) de la UC San Diego incluyó a 34 pacientes con EC, diez individuos con colitis ulcerosa (CU) y nueve controles sanos.
Los pacientes con EC tenían enfermedad confirmada clínicamente indicada para endoscopia.
Entre los pacientes con EC, el rango de edad fue de 20 a 74 años; el 52% eran hombres, el 74% eran caucásicos, el 64% proporcionó muestras colónicas o ileocolónicas y el 23% no tenía antecedentes biológicos.
Utilizando la clasificación de Montreal, el equipo clasificó la EC en los subtipos B1 (35%), B2 (39%), B3 (26%) y perianal (10%).
Los investigadores utilizaron células madre adultas de pacientes con EC para desarrollar organoides. Realizaron una biopsia del colon para obtener muestras de tejido que se convirtieron en organoides. Esta colección de organoides es un biobanco que sirve como recurso para estudiar la enfermedad.
Los investigadores analizaron las características clínicas de los organoides, los fenotiparon mediante enfoques multiómicos, incluido el análisis del transcriptoma y del genoma, y realizaron una comparación entre el modelo y el tejido de pacientes con EC mediante la validación computacional de los organoides frente a los conjuntos de datos de los pacientes y la evaluación de la respuesta de los organoides a varios fármacos.
El equipo llevó a cabo técnicas de alto rendimiento, incluido el análisis de secuenciación de ARN y de células individuales de 154.000 variantes genéticas asociadas con EC o EII.
En el análisis del fenotipo, la microscopía de luz y fluorescencia cuantitativa evaluó la morfología celular. La inmunofluorescencia y la resistencia eléctrica transepitelial (TEER) en monocapas derivadas de enteroides (EDM) medidas por microscopía electrónica de transmisión (TEM) evaluaron la integridad de la barrera.
Las imágenes confocales estimaron la relación de células Paneth:caliciformes. La citometría de flujo y los ensayos inmunoabsorbentes ligados a enzimas (ELISA) indicaron estrés genotóxico.
La expresión de bromodesoxiuridina y Ki67 indicó proliferación celular. Los ensayos TUNEL evaluaron la apoptosis. Los ensayos de β-galactosidasa asociada a la senescencia (SA-βGal) midieron la senescencia.