Acerca del Dr. Yoneyama

El Dr. Yoneyama obtuvo su doctorado en la Escuela de Posgrado de Ciencias Agrícolas y de la Vida de la Universidad de Tokio y actualmente trabaja en la Escuela de Posgrado de Medicina de la Universidad de Osaka, donde realiza diversos estudios utilizando células madre y organoides. Su investigación está realizando aportes significativos al diagnóstico precoz de las enfermedades hepáticas, al desarrollo de nuevos tratamientos y al avance de la medicina regenerativa.

P: ¿En qué línea de investigación está trabajando actualmente?

Dr. Yoneyama: En nuestro laboratorio contamos con la tecnología para generar organoides hepáticos a partir de células iPS humanas, pero nuestro objetivo es la investigación traslacional que contemple aplicaciones médicas, más allá de la mera generación de organoides. Un ejemplo es nuestra investigación sobre los mecanismos que explican las diferencias individuales en la patología de la enfermedad del hígado graso. El número de pacientes con enfermedad del hígado graso está aumentando a nivel mundial, pero la progresión de los síntomas varía entre personas y aún no se han encontrado tratamientos efectivos. Para abordar este reto, estamos utilizando la tecnología de organoides para recrear las distintas condiciones hepáticas de cada paciente y estudiar los mecanismos que provocan estas diferencias individuales en la patología.

Otro enfoque consiste en utilizar organoides hepáticos para un nuevo tratamiento: dispositivo de soporte hepático extracorpóreo. Estamos desarrollando un dispositivo terapéutico implementado con nuestros organoides hepáticos y continuamos realizando investigaciones orientadas a aplicaciones clínicas.

P: ¿Qué lo llevó a centrarse en la investigación de organoides?

Dr. Yoneyama: Los organoides son una herramienta única que nos permite estudiar directamente los órganos humanos. Comencé mi participación en la investigación de organoides hepáticos alrededor de 2018. En aquel entonces, simplemente generar modelos de organoides era suficiente para un artículo. Aun así, no me satisfacía con solo crear organoides; como científico, deseaba contribuir y aportar a la práctica clínica.

Otro motivo es mi deseo de dilucidar cómo se forman los órganos humanos y cómo la desregulación de esos mecanismos se relaciona con las enfermedades. Por ejemplo, estoy muy interesado en comprender los procesos que conducen a anomalías metabólicas y enfermedades. Actualmente, estoy centrado en dos cosas: como científico, elucidar la formación y los mecanismos funcionales de los órganos humanos, y contribuir a la investigación médica que es útil para la práctica clínica.

P: ¿Cómo utiliza principalmente los microscopios en sus experimentos?

Dr. Yoneyama: Para el cultivo celular, uso un microscopio invertido casi todos los días para observar, como en imágenes de campo claro y contraste de fase. Para aplicaciones de alta gama –casos en los que necesitamos saber dónde y cuánto de una molécula específica se expresa, o cómo se ven las estructuras intercelulares e intracelulares– utilizamos microscopios de fluorescencia de alta resolución, como los microscopios confocales . Desde la etapa de creación de organoides hasta la evaluación final de su función, el microscopio invertido es una herramienta indispensable para la investigación de organoides.

P: ¿Qué aspectos del nuevo microscopio invertido IXplore™ IX85 resultaron efectivos en sus experimentos?

Dr. Yoneyama: Primero, la capacidad de procesamiento. El IXplore IX85 tiene un amplio campo de visión, lo que reduce el número de imágenes necesarias y me permite recopilar de manera eficiente datos de las células y muestras requeridas para un solo experimento. Eso supone una gran ventaja.

Mejorar la capacidad de procesamiento también ayuda al monitorear la homogeneidad de los organoides que creamos o la frecuencia de formaciones anómalas. Cuando analizamos los datos en el laboratorio, el amplio campo de visión nos permite monitorear más organoides a la vez, lo que nos ayuda a tener conversaciones más precisas sobre la homogeneidad y las anomalías.

Otra mejora que realmente aprecié fue la función de ensamblaje de imágenes. La utilicé para obtener imágenes de una muestra de hígado de rata relativamente grande, de unos 20 a 30 mm, y produjo una imagen de alta resolución casi sin líneas de unión visibles. Para obtener una imagen similar sin estas costuras, normalmente necesitamos ajustar las condiciones y realizar ajustes minuciosos, pero la corrección automática del IX85 facilitó la captura de imágenes uniformes de alta resolución. Quedé muy impresionado.

P: ¿Cómo ayudó el objetivo LUPLAPO25XS, que utiliza una almohadilla de gel de silicona, en sus experimentos?

Dr. Yoneyama: En primer lugar, mejoró la eficiencia de nuestro flujo de trabajo. Por ejemplo, al cambiar de un objetivo de inmersión a otro de diferente aumento, normalmente es necesario limpiar el aceite o el agua. Ya no tener que hacer esto ha supuesto un aumento significativo en la eficiencia. Primero puedo obtener una imagen de campo amplio, luego aumentar la magnificación y continuar con la adquisición de imágenes. Luego, puedo regresar a la vista de campo amplio y volver a utilizar el objetivo de gel de silicona en una ubicación diferente. La capacidad de realizar estas tareas de manera fluida es increíblemente conveniente.

En segundo lugar, el aumento de 25X es perfecto. Aunque nuestro principal enfoque es la investigación de organoides, trabajamos diariamente con otros tipos de muestras y necesitamos cubrir un amplio rango de aumentos. En esos casos, 10X es demasiado bajo y 40X es demasiado alto. Siempre he querido una magnificación intermedia con una larga distancia de trabajo (WD) y un excelente desempeño en observación profunda. Este objetivo de 25X con una distancia de trabajo de 2 mm es perfecto para nuestros sujetos de investigación.

Además, me impresionó mucho el rendimiento de observación profunda del gel de silicona. Cuando intentamos observar el centro de esferoides u organoides, a profundidades de entre 100 y 150 µm, un objetivo seco estándar daría como resultado una imagen borrosa. La borrosidad de la imagen se redujo significativamente con este objetivo. Al combinar este objetivo con la deconvolución 3D, pudimos observar claramente la estructura del organoide sin necesidad de un microscopio confocal.

P: ¿Cuáles son sus planes futuros en materia de investigación y experimentación?

Dr. Yoneyama: Como mencioné en mi investigación actual, estamos desarrollando un dispositivo que puede hacer circular sangre a través de organoides hepáticos extracorpóreos para lograr una función similar a la diálisis. Este esfuerzo tiene como objetivo desarrollar un nuevo enfoque que algún día podría ayudar a apoyar la función hepática. El hígado tiene una función de desintoxicación, pero en pacientes con función hepática deficiente, los desechos y las toxinas pueden acumularse fácilmente en la sangre. Si los organoides hepáticos pudieran asumir ese papel, entonces algún día podrían ayudar a los pacientes que esperan un trasplante.

Los trasplantes de órganos siguen siendo muy difíciles, y todavía no se ha dado ni un solo caso de aplicación clínica de organoides en el campo de la medicina regenerativa hepática. Creo que esta investigación es significativa por esa razón.

_{Aviso legal: Las opiniones y declaraciones expresadas en esta entrevista son las del investigador y no reflejan necesariamente los puntos de vista o las afirmaciones de Evident. Los productos y tecnologías mencionados están destinados únicamente a uso en investigación y no están diseñados para aplicaciones clínicas o de diagnóstico.}