Los organoides renales derivados de células madre impulsan la investigación de la LRA y la medicina regenerativa

Los investigadores han logrado avances significativos en la investigación de organoides renales, con nuevas plataformas que ofrecen sistemas derivados de humanos para estudiar la lesión renal aguda (LRA) y avanzar en la medicina regenerativa. Un estudio publicado en Genome Medicine describe un modelo de organoide renal vivo desarrollado en la Universidad de Monash que reproduce características clave de la lesión renal humana, proporcionando una plataforma para investigar por qué algunas células renales se recuperan mientras que otras progresan hacia una enfermedad crónica. Por separado, científicos de la Universidad del Sur de California han creado con éxito células "progenitoras" artificiales de nefronas para formar "organoides renales", riñones en miniatura que imitan partes clave del órgano real.

La plataforma de organoides de la Universidad de Monash, cultivada a partir de células madre, podría brindar a los investigadores de descubrimiento de fármacos en fase inicial un sistema más relevante para el ser humano con el fin de investigar posibles tratamientos antes de que avancen hacia las pruebas clínicas. La LRA es una disminución repentina de la función renal que puede ocurrir después de una cirugía mayor, un trasplante o la exposición a ciertos medicamentos, incluida la quimioterapia, y afecta hasta al 20 por ciento de los ingresos hospitalarios, según el profesor John Kanellis, Director de Nefrología de Monash Health. A pesar de su impacto clínico, existen tratamientos limitados que promueven directamente la recuperación renal después de la LRA. La nueva plataforma permite a los investigadores recrear aspectos de la lesión renal en tejido derivado de humanos y examinar cómo responden las diferentes poblaciones celulares, con el objetivo de identificar tratamientos que podrían proteger el riñón o mejorar la recuperación después de la lesión. El Dr. Alexander Combes, Jefe del Laboratorio de Desarrollo y Enfermedad y Director de la Plataforma de Modificación Genómica de Monash, declaró que el equipo ahora está utilizando la plataforma de organoides para evaluar terapias potenciales, incluidos medicamentos existentes que podrían reutilizarse para la lesión renal.

En la Universidad del Sur de California, los investigadores generaron células "progenitoras" artificiales de nefronas —las células que eventualmente forman nefronas maduras— y las utilizaron para construir organoides renales en 3D. Al ajustar la actividad de dos proteínas, p38 y YAP, los científicos pudieron hacer que estas células, tanto de ratón como humanas, se multiplicaran durante largos períodos en el laboratorio como líneas celulares estables. Las células progenitoras de nefronas (NPC) cultivadas en laboratorio apoyaron el crecimiento sostenido de células madre tanto de ratón como humanas, y cuando los investigadores examinaron las nefronas producidas por estas NPC, descubrieron que eran sorprendentemente similares a las células progenitoras renales humanas reales. El equipo también descubrió que los podocitos, células renales maduras responsables de filtrar la sangre dentro de la nefrona, pueden revertir a un estado que se asemeja a las NPC, lo que significa que las células completamente desarrolladas pueden volver a una fase más joven, similar a la progenitora. El autor principal, Zhongwei Li, declaró que este avance podría acelerar el descubrimiento de fármacos, profundizar la comprensión de las raíces genéticas del desarrollo y la enfermedad renal, y proporcionar un suministro confiable de células progenitoras de nefronas como componentes esenciales para riñones sintéticos utilizados en futuras terapias de reemplazo renal.

En un desarrollo separado, Auxilium Biotechnologies ha logrado un avance histórico en medicina regenerativa al imprimir con éxito en 3D tejido renal y hepático vivo a bordo de la Estación Espacial Internacional en condiciones de microgravedad por primera vez. La plataforma automatizada AMP-1, que utiliza estructuras celulares y diseños de tejido desarrollados por especialistas del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, logró una biofabricación de alta precisión y múltiples propósitos. Los logros clave de la misión espacial incluyeron la primera producción de tejido renal humano vivo en el espacio, el primer tejido hepático funcional totalmente bioimpreso en órbita, la primera producción simultánea de tres tipos diferentes de tejido durante una sola misión y la fabricación de un lote de 28 implantes funcionales de reparación nerviosa. Gracias al entorno de microgravedad, los científicos lograron una distribución excepcionalmente uniforme de las células en las estructuras tisulares, lo que abre posibilidades para crear productos biológicos complejos y, eventualmente, fabricar órganos artificiales completamente funcionales. La cápsula que transportaba las muestras amerizó frente a la costa de California a las 5:11 a.m., hora del Pacífico, el 17 de junio. El principal objetivo comercial y científico del proyecto es crear organoides, modelos tridimensionales en miniatura de órganos humanos, que los gigantes farmacéuticos y los laboratorios de investigación utilizan para estudiar mecanismos de enfermedad, probar la seguridad de los fármacos y modelar respuestas al tratamiento. La capacidad de imprimir organoides directamente en el espacio daría a los investigadores acceso autónomo a los experimentos y eliminaría la dependencia de los calendarios de lanzamiento de naves espaciales. Auxilium está desarrollando una estrategia a largo plazo para integrar sus impresoras en futuras estaciones orbitales comerciales, incluidos proyectos como Vast y Starlab, y se espera que la tecnología se amplíe para apoyar misiones interplanetarias de larga duración y proporcionar atención médica autónoma en bases lunares permanentes.