La investigación biomédica depende de buenos modelos donde estudiar las diferentes enfermedades. Pero estos modelos, a menudo, fallan. Durante décadas, el desarrollo de fármacos se ha apoyado sobre todo en animales de laboratorio y en cultivos celulares planos (o adherentes), que reproducen la biología humana solo de forma aproximada. Gran parte de los compuestos que superan estos ensayos acaba fracasando en personas. El problema de fondo es que ninguno de estos modelos es tejido humano. De ahí el interés creciente por modelos más fieles a la biología humana. Entre los más prometedores están los organoides, estructuras tridimensionales de escala milimétrica que reproducen parte de la arquitectura y la función de un órgano o tejido. A medida que ganen madurez, podrían reemplazar buena parte de la experimentación animal y ocupar un papel central en las fases iniciales del desarrollo de fármacos.
A partir de células madre y con las señales bioquímicas adecuadas, las células se pueden autoorganizar en miniaturas de órganos como el hígado, riñón, o retina. No forman órganos completos —les faltan vascularización, sistema inmunitario y muchas de las interacciones propias de un organismo—, pero reproducen la biología humana mucho mejor que un cultivo plano permitiendo estudiar cómo avanza una enfermedad, ensayar fármacos y detectar efectos tóxicos antes de que un compuesto llegue al paciente.
Una de las aplicaciones más maduras es la de los organoides derivados de pacientes con cáncer. Cultivados a partir de una biopsia o de la pieza extraída en cirugía, conservan buena parte de las alteraciones genéticas y la heterogeneidad del tumor de origen. No una versión idealizada, sino el tumor de esa persona en concreto. Esa fidelidad los convierte en un buen modelo para entender por qué los tumores resisten al tratamiento y, sobre todo, para la medicina personalizada, al enfrentar los organoides de un paciente a decenas de fármacos y anticipar cuál funcionará antes de administrarlo. En los cánceres del aparato digestivo, y en especial en el colorrectal, su respuesta ya predice con notable fiabilidad la del paciente en la clínica. A ello se suma su papel en el descubrimiento de fármacos —los biobancos de organoides tumorales permiten ensayar candidatos sobre cientos de tumores distintos— y los primeros intentos de combinarlos con células inmunitarias para poner a prueba inmunoterapias.
Más allá de estos usos asoman fronteras todavía incipientes. La más cercana es su uso en medicina regenerativa para reparar órganos dañados antes de un trasplante, una vía aún preclínica pero que podría aliviar la escasez de donantes. Otra línea de investigación es la biocomputación: usar organoides cerebrales, conectados a un chip mediante electrodos, como procesadores vivos, aprovechando que una red de neuronas reales consume muchísima menos energía que un ordenador convencional. Algunas empresas ya comercializan plataformas de este tipo, incluso accesibles en remoto, y un experimento mostró cultivos de neuronas humanas aprendiendo a jugar a un videojuego clásico.
Nada de esto está exento de límites importantes. La falta de vascularización restringe el tamaño y la maduración de los organoides, la ausencia de componentes inmunitarios deja fuera procesos clave de muchas enfermedades y la variabilidad entre lotes dificulta la reproducibilidad y el paso del laboratorio a la rutina clínica. A ello se suman preguntas éticas y regulatorias aún abiertas, sobre todo en torno a los organoides cerebrales y a la posibilidad, hoy no demostrada, de que lleguen a desarrollar formas de actividad relevantes.
A la vez, será necesario que el marco regulatorio evolucione al mismo ritmo que la tecnología. Hasta ahora, los organoides han funcionado sobre todo como un complemento a los modelos animales, no como un sustituto reconocido. Eso empieza a cambiar: en junio de 2026 la Comisión Europea presentó una hoja de ruta para ir eliminando progresivamente los ensayos en animales en la evaluación de seguridad de productos químicos y farmacéuticos, dentro de la categoría de métodos alternativos (NAMs) en la que los organoides ocupan un lugar central. España está bien posicionada para este cambio: cuenta con una red de grupos de investigación repartidos por todo el país, coordinada a través de una plataforma estatal del Instituto de Salud Carlos III, y el Ministerio de Ciencia ya incluye el desarrollo de organoides entre las líneas que financia. El camino por recorrer es largo, pero la dirección está marcada, y ya hay señales de que funciona.
Aunque ambicioso, el horizonte que dibujan estos modelos no es lejano. Los primeros se cultivaron hace más de quince años; hoy ya existen biobancos de organoides derivados de pacientes, y a mediados de 2025 había ya en torno a 190 ensayos clínicos basados en ellos. La capacidad de unas pocas células para reconstruir en miniatura parte de un órgano humano se está convirtiendo en una prometedora línea de investigación biomédica.
Para más información, léase:
Duxin Sun, Wei Gao, Hongxiang Hu, Simon Zhou, Why 90% of clinical drug development fails and how to improve it?, Acta Pharmaceutica Sinica B, Volume 12, Issue 7, 2022, Pages 3049-3062, ISSN 2211-3835, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2022.02.002.
FDA, US. Roadmap to reducing animal testing in preclinical safety studies. US FDA: Washington, DC (2025).
González-Sastre, R., Foti, L., Maeso, L. et al. (2025). Human cerebral organoids: Complex, versatile, and human-relevant models of neural development and brain diseases. Neural Regeneration Research, 21(3), 837–854. https://doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-24-01639.
Álvarez-Varela, A., Novellasdemunt, L., Barriga, F.M. et al. Mex3a marks drug-tolerant persister colorectal cancer cells that mediate relapse after chemotherapy. Nat Cancer 3, 1052–1070 (2022). https://doi.org/10.1038/s43018-022-00402-0.
Garreta, E., Moya-Rull, D., Centeno, A. et al. Systematic production of human kidney organoids for transplantation in porcine kidneys during ex vivo machine perfusion. Nat. Biomed. Eng (2025). https://doi.org/10.1038/s41551-025-01542-1.
Brett J. Kagan, Andy C. Kitchen, Nhi T. Tran et al. In vitro neurons learn and exhibit sentience when embodied in a simulated game-world, Neuron, Volume 110, Issue 23, 2022, Pages 3952-3969.e8, ISSN 0896-6273, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.09.001.
Plataforma ISCIII de Biobancos y Biomodelos (PISCIIIBB).
Crédito de la imagen: Organoide cerebral humano. Vaccarino Lab, Yale University (NIH Image Gallery).