Científicos crean “organoides cyborg”: minipáncreas con sensores que controlan la insulina en tiempo real

Investigadores de la Universidad de Harvard han alcanzado un nuevo hito en la bioingeniería al lograr la integración de componentes electrónicos flexibles en organoides pancreáticos desarrollados a partir de células madre humanas, según lo informó el Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC) y publicado en la revista Science. Estos organoides, apodados “cyborg”, son estructuras tridimensionales capaces de replicar funciones del páncreas y, mediante la incorporación de sensores electrónicos distribuidos dentro de su tejido, es posible registrar en tiempo real la actividad eléctrica de las células responsables de regular la glucosa en el organismo.

En el páncreas humano, los llamados islotes pancreáticos contienen principalmente células alfa y beta, que se encargan de secretar hormonas esenciales como el glucagón y la insulina en respuesta a los cambios de concentración de glucosa en la sangre. Los sensores implantados en estos organoides permiten ahora monitorear de forma continua y precisa los impulsos eléctricos de estas células. Además, empleando nanoelectrónica, los científicos han conseguido estimular selectivamente a las células beta y con ello inducir la liberación de insulina justo cuando los niveles de azúcar comienzan a aumentar, logrando así una mayor precisión en el control de la glucemia.

El artículo original destaca que este avance supera algunas limitaciones de las técnicas previas, las cuales eran de carácter invasivo y permitían solo un seguimiento temporal de la maduración eléctrica de los organoides durante su desarrollo. En cambio, la integración de sensores flexibles dentro de los organoides facilita observaciones prolongadas sobre la evolución y funcionalidad de las células en un contexto tridimensional.

A través de esta innovadora tecnología, los autores del estudio abren la puerta a la posibilidad de diseñar islotes pancreáticos humanos funcionales que alcancen un grado de madurez idóneo antes de plantear su uso en trasplantes. Gracias a la monitorización a nivel de célula individual, los investigadores pueden evaluar de manera precisa cómo interactúan diversos compuestos químicos o variables fisiológicas, como los ritmos circadianos, con las células pancreáticas, permitiendo un ajuste más exacto de sus respuestas.

Una perspectiva publicada junto al estudio en Science, firmada por especialistas internacionales, resalta la utilidad de estos sistemas híbridos “cyborg” como modelos guía para cultivar organoides completamente operativos en el futuro. Sin embargo, los expertos insisten en la necesidad de realizar ensayos exhaustivos de seguridad y validación en organismos animales para verificar tanto su eficacia como su compatibilidad biológica antes de considerar una aplicación clínica en humanos.

El informe reafirma que el proceso aún se encuentra en fases experimentales y, según los autores, la información recopilada hasta ahora constituye una base sólida para próximos ensayos encaminados al desarrollo de terapias avanzadas para el control de enfermedades como la diabetes.

¿Qué son los organoides y por qué resultan tan importantes en la investigación biomédica?

Los organoides son estructuras tridimensionales obtenidas a partir de células madre que consiguen imitar en laboratorio la organización y función de órganos humanos. Su relevancia radica en la capacidad de reproducir procesos biológicos equivalentes a los que ocurren en el cuerpo, lo que permite a los investigadores estudiar enfermedades, probar medicamentos e incluso crear tejidos con potencial terapéutico. En este caso, el desarrollo de organoides “cyborg” permite un análisis detallado del comportamiento del páncreas a nivel celular, aportando información clave para el desarrollo de nuevos tratamientos.

El uso de organoides en la investigación científica revoluciona la manera en que se busca entender y tratar enfermedades humanas, ya que facilita experimentos más precisos, reduce la dependencia de modelos animales y acelera la validación de innovaciones tecnológicas destinadas a la medicina personalizada. Este enfoque representa una herramienta de valor estratégico para avanzar en terapias regenerativas y medicina de precisión, así como para profundizar en los mecanismos subyacentes a distintas patologías.