Una buena noticia en el Mes Mundial de la Visión. Como culminación de un esfuerzo de seis años, un equipo dirigido por Botond Roska en el Instituto de Oftalmología Molecular y Clínica de Basilea (IOB) y colaboradores en los Institutos Novartis de Investigación Biomédica, han generado réplicas precisas de retinas humanas en cultivo que se pueden utilizar para identificar los tipos específicos de células afectadas por enfermedades oculares genéticas este logro acelerará el progreso en el desarrollo de nuevas terapias y fue informado en la revista Cell.

“La investigación aborda una necesidad fundamental insatisfecha, que es desarrollar retinas modelo que se asemejen mucho al órgano real”, dice Cameron Cowan, investigador principal del IOB Human Retinal Circuit Group y primer autor del artículo. “Abre la posibilidad de desarrollar tratamientos en una caja de Petri a la medida de cada paciente”.

La retina es la parte del ojo que recibe y organiza la información visual. Contiene millones de células y nervios sensibles a la luz y tiene cinco capas distintas que envían señales colectivamente al cerebro para que las personas puedan ver.

Las retinas cultivadas, que se denominan organoides, se habían derivado de células madre pluripotentes que luego fueron inducidas a autoorganizarse en esta estructura de cinco capas. Los organoides maduros podían sentir la luz en sus capas superficiales y entregaron impulsos visuales a través de sinapsis a las capas celulares del interior. Es importante destacar que el equipo de IOB desarrolló un método que genera organoides retinianos altamente uniformes por miles, proporcionando un recurso valioso para investigadores de todo el mundo.

Al evaluar los organoides genéticamente, el equipo descubrió que sus transcriptomas (es decir, lecturas genéticas totales) se estabilizaron en un estado desarrollado que contenía la mayoría de los tipos de células retinianas en la semana 38, que también es la duración promedio de un embarazo humano. Luego, en una caracterización adicional, los investigadores de IOB compararon los organoides con las retinas humanas de donantes de múltiples órganos. Las retinas pronto se verán dañadas por la falta de flujo sanguíneo y oxígeno, por lo que el equipo desarrolló una forma de mantenerlas frescas. Con este método, las retinas retuvieron la sensibilidad a la luz y los circuitos funcionales saludables hasta por 16 horas.

“La nuestra es la primera publicación que muestra respuestas a la luz en las retinas post-mortem”, dice el director y coautor de IOB Botond Roska. “Esta es una clara evidencia de un procedimiento de aislamiento mejorado, ya que, de lo contrario, las retinas pierden esta capacidad”.

La comparación reveló que los transcriptomas específicos de células en los organoides en maduración y las retinas reales se vuelven cada vez más similares con el tiempo. Además, las enfermedades de la retina, mostró la investigación, se asignan a los mismos tipos de células en los organoides y las retinas reales. Sobre la base de ese hallazgo, los científicos de IOB hicieron una contribución significativa: crearon un atlas de transcriptomas disponible públicamente para cada tipo de célula de la retina.

Usando ese recurso, los investigadores ahora pueden mapear enfermedades en células de la retina que también pueden cultivar y estudiar en una caja de Petri. Los recursos combinados dan paso a una gran cantidad de oportunidades terapéuticas.

“Puede cultivar organoides retinianos de alta calidad derivados de las propias células madre pluripotentes del paciente”, dice Magdalena Renner, directora de la Plataforma de Organoides Humanos de IOB, quien también comparte créditos como primera autora del artículo. “Y con el atlas de transcriptomas, puede averiguar dónde se expresa el gen de una enfermedad, de modo que pueda administrar una terapia génica que lo solucionará”.

Mayor información: Cameron S. Cowan et al. Cell Types of the Human Retina and Its Organoids at Single-Cell Resolution, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.08.013