El trabajo lo han realizado cientificos del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou, en China, aunque sigue la investigación de Izpisúa desarrollada junto a investigadores de la Universidad de Murcia y la UCAM.
El avance de los investigadores del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou, en China, ha consistido en crear embriones quiméricos que contienen una combinación de células humanas y porcinas. Cuando se transfirieron a madres sustitutas porcinas, los riñones humanizados en desarrollo presentaban una estructura y formación de túbulos normales al cabo de 28 días. Esta técnica, publicada en la revista Cell Stem Cell, podría permitir en un futuro el diseño de órganos a medida de pacientes con necesidad de un trasplante.
Esa investigación sigue la línea de la realizada por el equipo de Juan Carlos Izpisua en 2017 junto a investigadores del Grupo de investigación "Reproducción Animal" de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Murcia, liderado por Emilio Martínez García, y científicos de la UCAM, coordinados por Estrella Núñez. En ese trabajo, publicado en la revista Cell, avanzaron en las tecnologías de edición del genoma y de células madre con posibles aplicaciones en el cultivo de órganos trasplantables.
Es la primera vez que los científicos logran cultivar un órgano sólido humanizado dentro de otra especie, aunque estudios anteriores habían utilizado métodos similares para generar tejidos humanos como sangre o músculo esquelético en cerdos, según publican en la revista 'Cell Stem Cell'.
Los investigadores se centraron en los riñones porque son uno de los primeros órganos en desarrollarse y también son el órgano más trasplantado en medicina humana.
"Los órganos de rata se han producido en ratones, y los de ratón en ratas, pero los intentos anteriores de cultivar órganos humanos en cerdos no han tenido éxito --recuerda Liangxue, autor principal, de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou, Academia China de Ciencias y la Universidad de Wuyi--. Nuestro método mejora la integración de células humanas en tejidos receptores y nos permite cultivar órganos humanos en cerdos".
Integrar células madre humanas en embriones porcinos ha sido un reto porque las células porcinas superan a las humanas y las células porcinas y humanas tienen necesidades fisiológicas diferentes.
Ahora que han optimizado las condiciones para cultivar riñones humanizados en quimeras humano-cerdo, el equipo quiere permitir que los riñones se desarrollen durante más tiempo. También están trabajando para generar otros órganos humanos en cerdos, como el corazón y el páncreas.
El objetivo a largo plazo es optimizar esta tecnología para el trasplante de órganos humanos, pero los investigadores reconocen que el trabajo será complejo y podría llevar muchos años. Cultivar un órgano humanizado plenamente funcional en un cerdo requeriría algunos pasos adicionales porque los órganos se componen de múltiples tipos de células y tejidos.
En este estudio, los investigadores crearon un nicho sólo para un subconjunto de células, lo que significa que los riñones tenían células vasculares derivadas de cerdos, y esto podría provocar el rechazo del órgano si se utilizaran en un escenario de trasplante.
"Como los órganos no se componen de un solo linaje celular, para tener un órgano en el que todo proceda del humano, probablemente tendríamos que diseñar los cerdos de una forma mucho más compleja, y eso también plantea algunos retos adicionales", afirma el autor principal, Miguel A. Esteban, de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou. Mientras tanto, esta tecnología podría utilizarse para estudiar el desarrollo de órganos humanos y enfermedades del desarrollo.
"Antes de que lleguemos a ese estado tardío de fabricar órganos que puedan estar en la estantería para la práctica clínica, este método proporciona una ventana para estudiar el desarrollo humano --apunta Esteban--. Puedes rastrear las células humanas que estás inyectando y manipularlas para poder estudiar enfermedades y cómo se forman los linajes celulares".
