Científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) han conseguido crear minirriñones íntegramente con células madre pluripotentes humanas, dotarlos de riego sanguíneo y que sean similares al de un embrión de seis meses, y todo ello en un procedimiento que dura sólo 20 días.
Un estudio publicado en la revista Nature Materials describe cómo los científicos generaron los organoides o mini-órganos, que se asemejan al riñón embrionario humano durante el segundo trimestre de gestación. El trabajo revela que estos cultivos tridimensionales mimetizan aspectos fundamentales durante la formación del riñón, como la distribución, funcionalidad y organización específica de las células.
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.
La investigación, liderada por la doctora Nuria Montserrat, investigadora principal Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA) en el IBEC, y en el que también han colaborado el Hospital Clínico de Barcelona, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universidad de Barcelona y el Salk Instituto de Estudios Biológicos en los EE.UU., permite generar conocimiento fundamental sobre cómo se desarrolla este órgano y, a su vez, facilita el diseño de experimentos enfocados en el análisis de compuestos terapéuticos destinados a la regeneración renal.
Éstos se diferencian de los “minirriñones quiméricos” conseguidos en 2013 y mejorados luego en 2015, en que los más recientes están completamente formados por células humanas, a diferencia de los anteriores, que mezclaban células humanas con otras de ratones.
“Uno de los aspectos cruciales en la investigación con organoides consiste en desarrollar una metodología que permita su maduración en una placa de cultivo, y que estos se asemejen al órgano adulto, por ello es esencial proveer a estos mini-órganos, entre otras cosas, de una red vascular, esencial para facilitar el intercambio de nutrientes y asegurar su funcionalidad”, comenta Montserrat.
Este tipo de abordaje representa una estrategia prometedora para el desarrollo de tejidos biofuncionales, que puedan ser utilizados tanto para la detección de drogas como para el desarrollo de medicina personalizada. “Anticipamos que este procedimiento que presentamos puede ser aplicado de inmediato en los laboratorios que trabajen en el modelado de enfermedades del riñón”, señala Montserrat.
“Necesitamos entender cómo se generan los tejidos para poder abordar cuestiones relacionadas con su disfunción”, añade el doctor Josep M. Campistol, del Hospital Clínico de Barcelona.