Actualizado 04/05/2020 11:12:06 +00:00 CET

Investigadores logran generar en España órganos en miniatura que permiten obtener resultados de estudio en semanas

Investigadora en un laboratorio
Investigadora en un laboratorio - NYUAD / MAGZOUB LAB - Archivo

MADRID, 4 May. (EUROPA PRESS) -

Investigadores afincados en España son capaces no solo de crear en el laboratorio órganos en miniatura cada vez más fiables y semejantes a los órganos humanos, sino también generarlos de forma más rápida, siendo capaces de demostrar en semanas lo que tarda años en evidenciarse en estudios clínicos.

"Su aplicabilidad clínica resulta especialmente esperanzadora y próxima en el ámbito de las enfermedades nefrológicas", según ha comentado la doctora del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en la conferencia virtual que ha inaugurado el XXXVII Congreso de la Sociedad Valencia de Nefrología (SVN), Nuria Montserrat, un encuentro científico que ha adoptado un formato innovador para dar cabida a todo su programa científico previsto inicialmente, con charlas transmitidas por streaming todos los jueves.

Además, ahora, en colaboración con el Instituto Karolinska de Estocolmo, esta experta está avanzado en la investigación de una nueva forma de atacar al coronavirus mediante un fármaco con el que ya se están haciendo ensayos clínicos en humanos.

"Sus resultados en el ámbito de la nefropatía diabética están aclarando dos aspectos muy relevantes a nivel nefrológico: la importancia del legado metabólico o historia del control de la glucemia en la diabetes y su impacto en la prevención de las complicaciones (entre ellas, las renales) y que mediante dicho modelo se pueden explicar algunos de los beneficios hasta ahora no aclarados de los fármacos iSGLT2, especialmente los asociados con un menor consumo de oxigeno y energía", ha subrayado el presidente de la SVN, José Luis Górriz.

Montserrat lidera el grupo de Pluripotencia para la regeneración de órganos del IBEC y es miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER BBN). En el IBEC han creado cultivos tridimensionales a partir de células madre pluripotentes, que se asemejan a tejido embrionario de riñón humano durante el segundo trimestre de gestación.

Mediante el uso de biomateriales que mimetizan el microambiente embrionario los investigadores también han logrado que estos minirriñones presenten características relevantes para su uso inmediato en el modelado de patologías renales. Uno de los proyectos "más prometedores" del IBEC se basa en la utilización de organoides para modelar condiciones sistémicas, como es la diabetes mellitus, de forma que si se crea un microambiente de hiperglucemia se pueden estudiar aspectos relacionados con la nefropatía diabética.

Así, han confirmado que los cambios metabólicos oscilantes (como, por ejemplo, la hiperglucemia o la diabetes con mal control) tienen impacto en la expresión de diversas proteínas inflamatorias; además, han puesto de relieve que, si posteriormente se exponen a una situación de normoglucemia, las células han sido marcadas por el pasado de hiperglucemia y por su memoria epigenética, no recuperando totalmente sus propiedades iniciales o normalidad.

"Este experimento, desarrollado en muy pocas semanas, nos da la misma respuesta que un importante estudio llevado a cabo en diabetes mellitus (ADVANCE-ON) sobre la importancia del legado metabólico o el antecedente de mal control glucémico. La gran diferencia es que el estudio 'ADVANCE- ON' duró 10 años y con los microorganoides esto puede demostrarse en escasas semanas", ha apostillado el doctor Górriz.

Por otra parte, los estudios el IBEC también han mostrado que los organoides (túbulos renales) expuestos a una mayor toxicidad de la glucosa presentan un mayor consumo de oxígeno. "Esto podría explicar por qué los inhibidores del cotransportador sodio-glucosa tipo 2 (iSGLT2) ofrecen un beneficio asociado más allá del relacionado con la mejoría del control metabólico, detectándose una mejora en el consumo de oxígeno que justificaría en gran parte muchos de los efectos positivos hasta ahora no bien conocidos de estos fármacos", ha detallado el secretario de la SVN, Marco Montomoli.

Estos hallazgos obtenidos por el equipo de la doctora Montserrat inciden en la importancia del control metabólico precoz para la prevención de la progresión de la enfermedad renal diabética. Y es que, se ha observado como los organoides expuestos a una mayor concentración de glucosa (en condiciones de hiperglucemia, como en la diabetes mal controlada) no recuperan nunca una capacidad de respiración normal y presentan una disminución en la expresión de muchos enzimas metabólicos necesarios para el buen funcionamiento del túbulo renal.

UTILIDAD FRENTE A LA COVID-19

Pero, además de su utilidad en el estudio y manejo clínico de algunas enfermedades renales, los trabajos de Montserrat con sus modelos organoides está ayudando en el descubrimiento de fármacos para el tratamiento de la infección por SARS-Cov-2. En concreto, usando minirriñones generados mediante técnicas de bioingeniería, los investigadores del IBEC, liderados por Nuria Montserrat, han conseguido descifrar cómo el SARS-Co-V2 interacciona e infecta las células humanas del riñón.

Además, en el marco de un estudio internacional en el que también ha participado el Instituto Karolinska de Suecia, el Institute of Molecular Biotechnology de la Austrian Academy of Sciences y el Life Sciences Institute (LSI) de la Universidad of British Columbia, entre otros, se ha identificado un fármaco capaz de bloquear los efectos del virus SARS-CoV-2 El resultado es una terapia dirigida a reducir la carga viral del SARS-Cov-2, y que actúa sobre un receptor de las células humanas denominado ACE2 (enzima convertidora de angiotensina 2).

"El uso de organoides humanos nos permite probar de manera muy ágil los tratamientos que ya se está utilizando para otras enfermedades o que están cerca de ser validados. En estos momentos en los que el tiempo apremia, estas estructuras 3D ahorran drásticamente el tiempo que destinaríamos para probar un nuevo medicamento en humanos", ha apostillado el experto.

Esto ha permitido desarrollar un fármaco (el hrsACE2, ACE2 humano recombinante soluble), que ya ha superado las pruebas clínicas de fase 1 (en voluntarios sanos) y de fase 2 (en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria aguda), mostrando su capacidad para inhibir significativamente las infecciones por SARS-CoV-2 y reducir su carga viral.

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