MADRID, 22 Sep. (EUROPA PRESS) -
Un equipo de investigación dirigido por Células Madre de la Universidad del Sur de California (USC) de Estados Unidos ha logrado un gran avance en la creación de riñones sintéticos de ratones y humanos.
En un nuevo artículo publicado en 'Cell Stem Cell', los científicos describen la generación de estructuras renales cultivadas en laboratorio, u organoides, más maduras y complejas que nunca.
"Esta es una herramienta revolucionaria para crear modelos más precisos para el estudio de la enfermedad renal, que afecta a uno de cada siete adultos", detalla el autor correspondiente Zhongwei Li, profesor asociado de medicina, biología de células madre y medicina regenerativa en la Facultad de Medicina Keck de la USC. "También representa un hito en nuestro objetivo a largo plazo de desarrollar un riñón sintético funcional para los más de 100.000 pacientes en Estados Unidos que esperan un trasplante, la única cura para la enfermedad renal terminal".
Los científicos del Laboratorio Li habrían logrado producir anteriormente organoides compuestos por nefronas, las unidades de filtrado del riñón. También habían producido organoides similares a los conductos colectores del riñón, que concentran la orina.
Ahora, dirigido por los primeros autores Biao Huang, Pedro Medina y Zipeng Zeng del Laboratorio Li, y Jincan He de la Universidad Tongji en Shanghái, el equipo ha combinado con éxito los componentes de la nefrona y del conducto colector para producir lo que han denominado "assembloides".
Los científicos primero optimizaron las condiciones para el crecimiento de ensambles murinos y humanos en el laboratorio. Posteriormente, trasplantaron los ensambles murinos y humanos a ratones vivos, donde maduraron aún más, creciendo y desarrollando tejido conectivo y vasos sanguíneos.
"Al madurar los ensambloides en el entorno natural del cuerpo, aprovechamos la capacidad natural de las células progenitoras renales para autoensamblarse", comenta Li. "Creemos que esto será clave para el éxito en la compleja tarea de desarrollar riñones sintéticos funcionales".
Tanto los ensamblajes de ratones como los humanos exhibieron funciones similares a las del riñón, como la filtración de sangre, la absorción de proteínas como la albúmina, la capacidad de secretar hormonas renales y signos tempranos de producción de orina.
Mientras que los organoides renales anteriores solo alcanzaban la etapa embrionaria, los assembloides murinos alcanzaron el mismo nivel de madurez que un riñón de ratón recién nacido, según la actividad genética y otros parámetros. Los assembloides humanos también maduraron más allá de la etapa embrionaria, aunque no se pudo determinar su nivel de madurez preciso debido a la falta de muestras disponibles de riñón humano recién nacido.
El estudio también demuestra que los ensambleides pueden servir como modelos de alta fidelidad para el estudio de enfermedades renales humanas complejas. Por ejemplo, los científicos desarrollaron ensambleides humanos a partir de células con un único cambio genético (la pérdida de un gen PKD2 funcional), causante de la enfermedad renal poliquística autosómica dominante, una afección genética en la que los riñones desarrollan múltiples quistes grandes que afectan su función. Estos ensambleides enfermos se transformaron en grandes quistes renales humanos en ratones vivos y exhibieron características patológicas complejas, como inflamación y fibrosis, que no se habían podido modelar previamente.
"Nuestro estudio proporciona una herramienta nueva y poderosa para estudiar una amplia gama de enfermedades renales complejas", concluye Li, "así como una base sólida para diseñar riñones sintéticos funcionales como una opción que salve la vida de los pacientes que los necesitan".
