Investigadores israelíes lograron desarrollar organoides de riñón humano que crecen durante meses, imitando el desarrollo fetal en laboratorio y dando así un gran paso hacia los trasplantes del futuro y nuevos tratamientos.
Los científicos, de la Universidad de Tel Aviv y del Hospital Sheba, desarrollaron por primera vez estos organoides —un cultivo sintético de órganos en 3D— que crecieron y se desarrollaron durante meses.
El proceso permitió observar el desarrollo del órgano en tiempo real, aislar genes que provocan defectos congénitos, desarrollar nuevos tratamientos en el campo de la medicina regenerativa y evaluar la toxicidad de los fármacos durante el embarazo en los riñones fetales.
Desde la universidad israelí aseguraron que el modelo maduró y se mantuvo estable durante más de medio año, mientras que los organoides renales anteriores se descomponían en apenas cuatro semanas.
Se trata del organoide renal más puro jamás desarrollado, lo que marca un avance clave en el desarrollo de organoides de riñón humano que crecen durante meses y mantienen estabilidad a largo plazo.
Este hallazgo posiciona a Israel como líder en el desarrollo de organoides de riñón humano que crecen durante meses, una herramienta clave para el futuro de la medicina regenerativa.
Precisión sin precedentes
Los modelos anteriores que utilizaban células madre pluripotentes desarrollaban otras estructuras celulares debido a la naturaleza inestable de estas células. En cambio, el nuevo organoide solo expresa células renales, lo que permite realizar experimentos de causa y efecto claros.
El estudio pionero fue liderado por el profesor Benjamin Dekel, director de la Unidad de Nefrología Pediátrica y del Instituto de Investigación de Células Madre del hospital infantil del centro médico Sheba, a menudo señalado como uno de los mejores hospitales del mundo.
También participaron el doctor Michael Namestannikov, de la Universidad de Tel Aviv, y la doctora Osnat Cohen-Sontag, investigadora del Sheba. Los resultados del estudio se publicaron en la prestigiosa revista médica The EMBO Journal.
Un avance en medicina regenerativa
«La vida comienza con células madre pluripotentes, que pueden diferenciarse en cualquier célula del cuerpo», explicó el profesor Dekel.
«Anteriormente —continuó—, se podían cultivar organoides mediante la producción de esas células madre genéricas y su clasificación en riñones, pero después de aproximadamente un mes, el riñón en cultivo moría y el proceso debía reiniciarse».
Dekel recordó que, hace aproximadamente una década, su equipo logró aislar por primera vez las células madre de tejido renal humano responsables del crecimiento del órgano en desarrollo.
Ahora, remarcó, «logramos, también por primera vez, cultivar un riñón humano en forma de organoide a partir de las células madre específicas del riñón, y esto en paralelo con el proceso de maduración uterina que ocurre hasta la semana treinta y cuatro del embarazo».
Órganos de laboratorio para estudiar enfermedades
Investigadores en todo el mundo vienen cultivando organoides en laboratorio para estudiar órganos de maneras que no son posibles dentro del cuerpo humano.
Sin embargo, los organoides derivados de células madre pluripotentes a menudo contienen células no deseadas, ajenas al órgano en estudio, que contaminan los datos experimentales.
Por su lado, el organoide del profesor Dekel se desarrolló a partir de células madre de tejido renal de forma «limpia», ya que se diferencian exclusivamente en tejido renal, señalaron desde la Universidad de Tel Aviv.
Esas células se desarrollaron en diferentes tipos de células renales y, en más de medio año, formaron distintos tejidos, como células del filtro sanguíneo y conductos renales y urinarios, en un proceso conocido como tubulogénesis.
Una puerta abierta al futuro
«El cultivo de las estructuras renales fetales puede arrojar nueva luz sobre los procesos biológicos en general, y en particular sobre los procesos que conducen a enfermedades renales», afirmó Dekel.
Como parte del experimento, indicó, «estamos observando en directo cómo un problema de desarrollo conduce a enfermedades renales que se observan en la clínica, lo que permitirá el desarrollo de tratamientos innovadores».
Las implicaciones van mucho más allá de la investigación, en particular por el hecho «de que podamos cultivar células madre de tejido renal fuera del cuerpo con el tiempo abre la puerta a la medicina regenerativa«, apuntó el investigador.
Dekel dijo que, a partir de ahora, «contamos con una fuente prácticamente inagotable de diferentes células renales y una mejor comprensión de sus diferentes funciones en el desarrollo y la función renal».
