Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) en el Parc Científic de Barcelona han creado por primera vez organoides que se asemejan al riñón embrionario humano durante el segundo trimestre. Mediante el uso de biomateriales que mimetizan el microambiente embrionario, los científicos también han logrado que estos minirriñones presenten características relevantes para su uso inmediato en el modelado de patologías renales.

En un estudio publicado ayer en la revista Nature Materials se describe cómo investigadores del IBEC han generado organoides, o miniórganos, que se asemejan al riñón embrionario humano durante el segundo trimestre de gestación, y muestra cómo estos cultivos tridimensionales mimetizan aspectos fundamentales durante la formación del riñón, como la distribución, la funcionalidad y la organización específica de las células.

La investigación, liderada por la Dra. Núria Montserrat, investigadora principal ICREA en el IBEC, y en el que también han colaborado el Hospital Clínic de Barcelona, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universidad de Barcelona y el Salk Institute for Biological Studies en los EE.UU, permite generar conocimiento fundamental sobre cómo se desarrolla este órgano y, a su vez, facilita el diseño de experimentos focalizados en el cribaje de 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 la vasculatura embrionaria del 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 el Dr. Josep M. Campistol del Hospital Clínic de Barcelona.

El estudio en el que han participado investigadores de tres grupos de investigación de IBEC, el Hospital Clínic en Barcelona, el Consejo Superior de Investigaciones, la Universidad de Barcelona y el Salk Institute for Biological Studies en los EE.UU., ha sido financiado parcialmente por el European Research Council y la Asociación Española contra el cáncer, entre otras instituciones.

► Artículo de referencia: Garreta, Elena, Prado, Patricia, Tarantino, Carolina, Oria, Roger, Fanlo, Lucia, Martí, Elisa, Zalvidea, Dobryna, Trepat, Xavier, Roca-Cusachs, Pere, Gavaldà -Navarro, Aleix, Cozzuto, Luca, Campistol, Josep M., Izpisúa Belmonte, Juan Carlos, Hurtado del Pozo, Carmen, Montserrat, Nuria, (2018). «Fine tuning the extracellular environment accelerates the derivation of kidney organoids from human pluripotent stem cells«. Nature Materials Ahead

►Más información: Web del IBEC [+]