Un equipo de científicos de la Facultad de Medicina Keck de la Universidad del Sur de California (USC) ha creado lo que podría ser un elemento clave para ensamblar un riñón sintético. En un nuevo estudio publicado en ‘Nature Communications’, los investigadores Zhongwei Li y sus colegas describen cómo pueden generar estructuras renales rudimentarias, conocidas como organoides, que se asemejan al sistema de conductos colectores que ayuda a mantener el equilibrio de fluidos y pH del cuerpo mediante la concentración y el transporte de la orina.
“Nuestros avances en la creación de nuevos tipos de organoides renales proporcionan poderosas herramientas no sólo para entender el desarrollo y la enfermedad, sino también para encontrar nuevos tratamientos y enfoques regenerativos para los pacientes”, señala Li, autor correspondiente del estudio y profesor asistente de medicina, y de biología de células madre y medicina regenerativa.
Los primeros autores del estudio, el estudiante de doctorado Zipeng Zeng y el postdoctorado Biao Huang, y el equipo empezaron con una población de lo que se conoce como células progenitoras de la yema ureteral (UPC), que desempeñan un papel importante en el desarrollo temprano del riñón.
Utilizando primero las UPC de ratón y luego las humanas, los científicos lograron desarrollar cócteles de moléculas que animan a las células a formar organoides que se asemejan a las yemas uretrales, los tubos ramificados que acaban dando lugar al sistema de conductos colectores. Los científicos también lograron encontrar un cóctel diferente para inducir a las células madre humanas a convertirse en organoides de yemas ureterales.
Un cóctel molecular adicional impulsó a los organoides de yemas ureterales -crecidos a partir de UPC de ratón o de células madre humanas- a desarrollarse de forma fiable hasta convertirse en organoides de conductos colectores aún más maduros y complejos.
Los organoides de yema ureteral humanos y de ratón también pueden modificarse genéticamente para que alberguen mutaciones que causen enfermedades en los pacientes, lo que proporciona mejores modelos para entender los problemas renales, así como para examinar posibles fármacos terapéuticos. Por ejemplo, los científicos eliminaron un gen para crear un modelo de organoide de anomalías congénitas del riñón y el tracto urinario, conocido como CAKUT.
Además de servir como modelos de enfermedades, los organoides de yemas ureterales podrían ser un ingrediente esencial en la receta de un riñón sintético. Para explorar esta posibilidad, los científicos combinaron organoides de yema ureteral de ratón con una segunda población de células de ratón: las células progenitoras que forman las nefronas, que son las unidades de filtración del riñón.
Después de insertar la punta de una yema ureteral cultivada en laboratorio en un grupo de CNP, el equipo observó el crecimiento de una extensa red de tubos ramificados que recordaban a un sistema de conductos colectores, fusionados con nefronas rudimentarias.
“Nuestro riñón de ratón diseñado estableció una conexión entre la nefrona y el conducto colector, un hito esencial para la construcción de un órgano funcional en el futuro”, destaca Li.
infosalus.com
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