Minirriñones vascularizados a partir de células madre humanas

Estos organoides o miniórganos mimetizan aspectos fundamentales durante la formación del riñón, como la distribución, la funcionalidad y la organización específica de las células. Su diseño ha sido posible gracias a la labor de un equipo investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), dirigido por Núria Montserrat, investigadora principal 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 Instituto Salk en La Jolla (Estados Unidos). El trabajo se publica esta semana en Nature Materials y permite generar conocimiento fundamental sobre cómo se desarrolla este órgano y, a su vez, facilita el diseño de experimentos para identificar compuestos terapéuticos destinados a la regeneración renal.

Para llevar a cabo este proceso, los investigadores han utilizado células madre pluripotentes, con las que han conseguido recapitular el desarrollo embrionario del riñón –hasta el segundo trimestre de gestación-, y han generado los minirriñones simulando la dureza del microambiente embrionario mediante el uso de biomateriales.

“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 miniórganos, entre otras cosas, de una red vascular, esencial para facilitar el intercambio de nutrientes y asegurar su funcionalidad”, comenta Núria Montserrat.

Para superar este obstáculo, los investigadores han implantado los minirriñones en vasculatura embrionaria de pollo y han observado que, después de pocos días, los minirriñones presentaban células endoteliales y evidencias estructurales que indicaban una mejor diferenciación dentro de estas estructuras tridimensionales.

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”, comenta Nuria Montserrat. “Necesitamos entender cómo se generan los tejidos para poder abordar cuestiones relacionadas con su disfunción”, añade Josep M. Campistol, del Hospital Clínico de Barcelona.

El estudio ha sido financiado parcialmente por el European Research Council y la Asociación Española Contra el Cáncer, entre otras instituciones.

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