Avance histórico en la medicina: crean riñones artificiales que cambian todo lo que sabemos hasta ahora
Un equipo de investigadores de la Universidad del Sur de California ha creado pequeños riñones artificiales en laboratorio a partir de células muy similares a las que se encuentran en los riñones humanos. Este hallazgo abre una vía muy prometedora para estudiar enfermedades renales, acelerar el desarrollo de fármacos y comprender mejor las bases genéticas del desarrollo del riñón.
Cada riñón humano contiene alrededor de un millón de nefronas, pequeñas estructuras que se encargan de filtrar la sangre, regular el equilibrio de agua y sales y producir la orina. Lo que han logrado los científicos es generar células progenitoras de nefronas (conocidas como NPC, por sus siglas en inglés) capaces de multiplicarse durante largos periodos en el laboratorio. Estas células son las «semilla» que dan lugar a las nefronas definitivas durante el desarrollo embrionario.
Desarrollo de mini riñones artificiales en 3D
Hasta ahora, uno de los principales obstáculos era que las células renales derivadas de células madre perdían rápidamente su capacidad de multiplicarse o envejecían de manera prematura. Sin embargo, el equipo dirigido por el investigador Zhongwei Li logró superar este límite introduciendo modificaciones en dos proteínas clave: p38 y YAP. Gracias a estos cambios, las células pudieron crecer de forma sostenida sin deteriorarse con rapidez.
El resultado fue la formación de mini riñones en 3D que imitan parcialmente la estructura y función del órgano real, aunque no tienen el tamaño ni la complejidad de un riñón adulto. «Al mejorar nuestra capacidad de cultivar NPC a partir de células madre humanas, creamos una nueva vía para comprender y combatir las enfermedades renales congénitas y el cáncer». señala Zhongwei Li, autor principal del estudio.
«Este avance tiene el potencial de impulsar la investigación renal de muchas maneras cruciales, desde acelerar el descubrimiento de fármacos hasta desentrañar las bases genéticas del desarrollo, las enfermedades y el cáncer renales. Es importante destacar que también proporciona suministros de células madre neuronales como componentes esenciales para la fabricación de riñones sintéticos para la terapia de reemplazo renal».
El ‘rejuvenecimiento’ celular
Más allá de la creación de riñones artificiales, el equipo realizó un hallazgo sorprendente. Los podocitos (células altamente especializadas del riñón encargadas de filtrar la sangre dentro de las nefronas) podrían «rejuvenecer», lo que supone un gran avance en el campo de la medicina regenerativa.
Aunque estos mini riñones artificiales no son aptos para trasplante, permiten reproducir procesos que antes sólo se podían estudiar en modelos animales o en tejidos humanos limitados. Con ellos, los investigadores pueden observar cómo se desarrollan determinadas patologías, cómo reaccionan las células ante ciertos compuestos y qué alteraciones genéticas desencadenan enfermedades.
«El riñón es un órgano complejo. De hecho, el segundo más complejo de nuestro cuerpo, por detrás del cerebro. En su interior se encuentra una intrincada red de estructuras tubulares que se encargan de filtrar la sangre para eliminar los desechos y el exceso de líquido mediante la producción de orina, y de recapturar después el agua y las sustancias que necesita el organismo. Recrear esta complicada estructura morfológica en el laboratorio ha resultado hasta ahora imposible», explica la Federación Nacional de Asociaciones para la Lucha Contra las Enfermedades del Riñón.
El logro de crear mini riñones artificiales a partir de células progenitoras abre múltiples líneas de investigación, pero todavía queda un largo camino que se centrará en tres grandes áreas: maduración funcional, integración vascular y seguridad celular.
- En primer lugar, se buscará lograr una maduración más completa de los organoides, ya que actualmente no imitan todas las funciones del órgano adulto, ni su compleja arquitectura. Este proceso podría incluir la exposición a distintos factores de crecimiento, hormonas y estímulos mecánicos que simulen la presión y flujo sanguíneo presentes en el riñón real.
- En segundo lugar, uno de los mayores desafíos será la formación de redes vasculares dentro de los mini riñones, ya sea mediante ingeniería de tejidos, bioimpresión 3D o la incorporación de células endoteliales que formen capilares funcionales.
- En tercer lugar, los científicos deberánd métodos para monitoreesarrollarar la genética de las células, controlar su diferenciación y garantizar que los organoides se mantengan estables.
Enfermedad renal crónica
La Sociedad Española de Nefrología (S.E.N.) y la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) revelan que «el número total de pacientes con Enfermedad Renal Crónica (ERC) avanzada en Tratamiento Renal Sustitutivo (TRS) en España se situó en una tasa de 1.407 pacientes por millón de población (pmp) en 2024, lo que significa que, en cifras globales, creció en más de 800 personas, alcanzando ya a 68.403 pacientes que precisan de diálisis (43%) o de un trasplante renal (57%) en nuestro país».
La ministra de Sanidad, Mónica García, considera que «el objetivo primordial es reducir la carga de enfermedad renal en España mediante el control de los factores de riesgo y un diagnóstico precoz que permita intervenir y enlentecer la progresión de una patología con un enorme impacto en la vida de las personas, sus familias y el sistema sanitario”.
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