Los chips de identificación por radiofrecuencia (RFID) se utilizan hoy en día para todo, desde pagar el transporte público hasta rastrear el ganado y detener a los ladrones. Pero ahora, Los investigadores de EE. UU. y Japón quieren usarlos para otra cosa:realizar un seguimiento de los organoides, muestras de tejido humano que imitan partes de órganos y se cultivan a partir de células madre. Los organoides que los investigadores incorporaron con chips RFID funcionaron normalmente y resistieron condiciones extremas. sugiriendo que podrían ser una forma útil de organizar e identificar las grandes cantidades de organoides que a menudo se necesitan en situaciones experimentales. El trabajo aparece el 31 de mayo en la revista iScience .

"Este tipo de enfoque multidisciplinario ofrece potencialmente una forma disruptiva de avanzar:la idea es combinar organoides con tecnologías digitales para avanzar en las pruebas de drogas y el trasplante, "dice el autor principal Takanori Takebe, médico e investigador del Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Universidad Médica y Dental de Tokio, y Universidad de la ciudad de Yokohama.

Los organoides humanos son una vía prometedora para la investigación del desarrollo humano y las enfermedades porque replican la estructura, función, y fenotipo de nuestros órganos en miniatura en el laboratorio. Cultivado a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos, ellos dividen, diferenciar, y se autoensamblan de acuerdo con los programas de crecimiento de sus órganos correspondientes. Y particularmente en medicina, pueden ilustrar los efectos de ciertos medicamentos en nuestros órganos de formas que los cultivos celulares más tradicionales no pueden.

La idea de incrustar microchips en organoides humanos parecía un ajuste natural para Takebe, quien ha trabajado extensamente con chips RFID en contextos de salud. Los chips se pueden usar para detectar, registro, y rastrear cambios interesantes en vivo en grandes cantidades de organoides a la vez, y debido a que las células se autoensamblan en estructuras tridimensionales durante el proceso de crecimiento de un organoide, pensó que sería posible que los microchips se integraran naturalmente en los organoides a medida que crecían. "Introducir los chips mediante métodos contundentes como la inyección es extremadamente tóxico para los organoides, así que aprovechamos el poder de autocavitación natural del organoide para integrar los microchips de modo que pudiéramos prevenir el daño y la destrucción de los tejidos, " él dice.

Para probar este procedimiento, él y su equipo cultivaron organoides de hígado híbridos que contenían chips RFID disponibles comercialmente del tamaño de granos de arena. Descubrieron que el 95% de sus 96 organoides de prueba incorporaron con éxito el chip. Los organoides no resultaron dañados por el procedimiento:tenían una forma normal, proteínas hepáticas normales secretadas, y transportó la bilis como se esperaba. "Casi no hubo diferencias, asombrosamente, "dice Takebe.

Los chips RFID, que son conocidos por su durabilidad, también funcionó como se esperaba. Los organoides híbridos cultivados a partir de células madre de donantes con enfermedad del hígado graso podrían identificarse mediante RFID en un grupo de organoides de una variedad de donantes. Y los chips también resistieron una serie de pruebas de los tipos de condiciones que podrían necesitar para sobrevivir a fin de ser útiles en la investigación:ellos y sus organoides aún funcionaban normalmente después de ser congelados y descongelados para la criopreservación. a temperaturas de casi menos 200 grados Celsius, después de ser embebido en parafina, y en un rango de diferentes pH.

Takebe reconoce que todavía existen limitaciones con este enfoque. Es necesario trabajar más para aumentar la producción de estos organoides híbridos, y él y su equipo están trabajando actualmente para desarrollar un sistema que pueda escanear la radiofrecuencia y la fluorescencia de un organoide al mismo tiempo. También espera que otros tipos de microchips puedan integrarse en los organoides en el futuro y que los chips RFID con tecnologías de detección se puedan utilizar para registrar datos en tiempo real sobre los organoides. "El enfoque de mi laboratorio es completamente biológico, algunos de estos desafíos son cosas que no podemos resolver solos. Pero con la colaboración entre expertos en diferentes campos, y especialmente dada la rapidez con la que evoluciona la tecnología, Creo que podemos y los resolveremos, " él dice.