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Un equipo internacional de investigadores, liderados por científicos españoles, ha logrado por primera vez producir organoides renales humanos, combinarlos con riñones de cerdo fuera del cuerpo del animal y trasplantarlos de nuevo al animal de una manera viable, sin que se registraran daños o toxicidad.
Los organoides de riñón tienen una estructura tridimensional pero un tamaño que se reduce a unas micras y son 'cultivados' en el laboratorio a partir de células madre humanas, y aunque no se trata de un órgano completo sí logra reproducir muchas de sus estructuras y sus funciones principales, por lo que permiten estudiar cómo se desarrolla el riñón, probar nuevos fármacos, y en el futuro podrían ser utilizados para reparar tejidos renales dañados o mejorar órganos destinados al trasplante.
El trasplante ha sido posible gracias a la implicación de numerosos centros de investigación de varios países, liderados por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en colaboración con el Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (INIBIC), la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) o el Instituto de Salud Carlos III. Los resultados del trabajo se publican este viernes en la revista Nature Biomedical Engineering.
El estudio, que fue liderado por la investigadora Núria Montserrat (en la actualidad consejera de Investigación y Universidades del Gobierno de Cataluña), representa un hito en el campo de la medicina regenerativa y personalizada, ya que establece las bases para la utilización de los organoides de riñón derivados de células madre humanas para terapia celular en ensayos clínicos.
En el trabajo han participado centros de investigación de numerosos países, entre ellos la Universidad de California, el Center for Bioengineering and Tissue Regeneration de California, la University Medical Center Groningen (Países Bajos) o la University Hospitals Leuven (Bélgica), así como varias empresas especializadas en tecnologías médicas.
Es la primera vez que se consigue combinar organoides renales humanos con riñones porcinos vivos, conectados a máquinas de 'perfusión normotérmica', los dispositivos que se usan habitualmente en el quirófano para mantener el órgano vivo y oxigenado fuera del cuerpo antes de un trasplante, y los investigadores han logrado insertar esos organoides humanos dentro de los riñones porcinos y monitorear en tiempo real su integración y su función.
"Nuestra investigación demuestra que la combinación de tecnologías de organoides y perfusión ex vivo puede permitir intervenciones celulares en condiciones totalmente controladas" explicó Núria Montserrat en una nota difundida por el IBEC, y añadió que el objetivo a largo plazo es poder regenerar o reparar un órgano antes del trasplante, lo que podría reducir el tiempo de espera de los pacientes crónicos y aumentar el número de órganos viables para el trasplante.
El estudio describe por primera vez un método sistemático y escalable para producir miles de estos organoides renales humanos, utilizando técnicas de 'microagregación' e ingeniería genética.
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El equipo de investigación observó que, después de 24 y 48 horas del trasplante, los organoides humanos persistían integrados en el tejido renal porcino, mantenían su viabilidad y no desencadenaban ninguna respuesta inmune significativa, y que el riñón trasplantado continuaba funcionando con normalidad sin que se detectaran signos de daño ni toxicidad.
Los investigadores han apuntado que esta metodología permite augurar un escenario clínico en el que los órganos destinados al trasplante puedan ser tratados y acondicionados antes de implantarlos.
La investigadora Elena Garreta, del grupo de 'Pluripotencia para la regeneración de órganos' del IBEC y coautora del estudio, subrayó que a pesar del gran potencial clínico de los organoides, uno de los grandes retos para aplicar esta tecnología en tratamientos médicos reales era conseguir producirlos de manera escalable, uniforme y asequible.
"Ahora, con nuestro nuevo método, podemos generar miles de organoides renales en condiciones controladas y en poco tiempo, con una gran precisión y sin necesidad de componentes complejos, lo que abre la puerta a aplicaciones como la detección de fármacos o el estudio de enfermedades", aseguró la investigadora.
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La directora de la Organización Nacional de Trasplantes española, Beatriz Domínguez-Gil González, subrayó que el trabajo se encuentra todavía en una fase pre-clínica, pero representa un paso muy relevante en el desarrollo de nuevas estrategias de medicina regenerativa, y señaló que aunque cualquier aplicación en humanos está aún lejos en el tiempo "podemos vislumbrar un futuro en el que los organoides humanos permitan reparar o regenerar órganos dañados".
Según datos del Observatorio Global de Donación y Trasplante, gestionado por la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) como centro colaborador de la OMS, en 2024 se realizaron 173.448 trasplantes de órganos en el mundo (datos procedentes de 92 países), pero la OMS estima que esa cifra apenas cubre un 10 por ciento de las necesidades globales de trasplante, que continúan creciendo por el aumento de enfermedades crónicas no transmisibles.
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