MADRID, 22 Sep. (EUROPA PRESS) – Un equipo de investigación dirigido por Células Madre de la Universidad del Sur de California (USC) ha logrado un gran avance en la creación de riñones sintéticos para ratones y humanos. En un nuevo artículo publicado en la revista Cell Stem Cell, los científicos describen la generación de estructuras renales cultivadas en laboratorio, denominadas organoides, que son más maduras y complejas que nunca.
Una herramienta revolucionaria en el estudio de la enfermedad renal
«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 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».
Desarrollo de assembloides
Los científicos del Laboratorio Li ya habían logrado anteriormente producir organoides compuestos por nefronas, que son las unidades de filtrado del riñón, así como organoides similares a los conductos colectores que concentran la orina. Ahora, bajo la dirección de los autores principales 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 crear lo que han denominado «assembloides».
Optimización del crecimiento y maduración en el cuerpo
Los investigadores primero optimizaron las condiciones para el crecimiento de estos assembloides murinos y humanos en el laboratorio. Posteriormente, trasplantaron los assembloides a ratones vivos, donde maduraron aún más, desarrollando tejido conectivo y vasos sanguíneos. «Al madurar los assembloides 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».
Funciones similares a las del riñón
Tanto los assembloides de ratones como los humanos demostraron funciones similares a las del riñón, incluyendo 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 previos solo alcanzaban una etapa embrionaria, los assembloides murinos lograron 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 exacto de madurez debido a la falta de muestras de riñón humano recién nacido.
Modelos para el estudio de enfermedades renales complejas
El estudio demuestra que los assembloides pueden servir como modelos de alta fidelidad para estudiar enfermedades renales humanas complejas. Por ejemplo, los científicos desarrollaron assembloides a partir de células con un único cambio genético (la pérdida de un gen PKD2 funcional), que causa la enfermedad renal poliquística autosómica dominante, una afección donde los riñones desarrollan múltiples quistes grandes que afectan su función. Estos assembloides enfermos se transformaron en grandes quistes renales en ratones vivos y mostraron características patológicas complejas, como inflamación y fibrosis, que no se habían podido modelar previamente.
Conclusión y futuro de los riñones sintéticos
«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».
