Consiguen crear por vez primera 'mini-riñones' a partir de células madre humanas

Un equipo de investigadores del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), del Salk Institute de California y del Hospital Clínic de Barcelona ha logrado crear 'mini-riñones' (estructuras renales tridimensionales) en cultivo utilizando células madre humanas. Hasta la fecha los científicos no habían conseguido generar células de riñón en cultivo.

Este avance –del que da cuenta un artículo en la revista Nature Cell Biology– facilitará el estudio de las enfermedades renales, el descubrimiento de nuevos fármacos y es un paso más hacia la aplicación de terapias basadas en el uso de células madre. Las enfermedades renales constituyen un grave problema de salud pública. En los casos más graves son incurables y los pacientes requieren diálisis o trasplante renal.

Un equipo dirigido por el investigador y director del CMRB, Juan Carlos Izpisúa Belmonte, ha conseguido crear células renales a partir de células madre humanas, y no solo esto, han demostrado que las células así creadas son capaces de agregarse en cultivo formando estructuras renales tridimensionales, virtualmente indistinguibles a los riñones embrionarios.

Los tejidos renales obtenidos por el equipo de Izpisúa serán una valiosa herramienta, a disposición de toda la comunidad científica, para investigar el desarrollo del riñón humano, las causas de las enfermedades renales y probar fármacos en cultivo. “Genera esperanzas para pensar que un día podamos usar nuestras propias células para regenerar nuestros órganos enfermos solucionando, con ello, la escasez de órganos para trasplantes”, explica Izpisúa.

Para crear estas estructuras renales tridimensionales, los investigadores de Barcelona y de California utilizaron células madre embrionarias y células iPS (células madre pluripotentes inducidas) obtenidas a partir de células humanas de la piel. Los investigadores desarrollaron un protocolo mediante el cual consiguieron convertir las células madre en células progenitoras del sistema de filtración y colección renal en tan solo 4 días en cultivo. Una vez conseguidas estas células las pusieron en cultivo conjuntamente con células de una estructura del riñón embrionario.

El resultado fue que los dos tipos de células se ensamblaron formando estructuras tridimensionales similares al riñón embrionario, con un sistema colector exclusivamente formado por células humanas. Con el tiempo, estas células recapitularon, en cultivo, los procesos de desarrollo del riñón humano.

“No solo es la primera vez que somos capaces de generar tejidos renales en cultivo, sino que nuestros estudios han permitido la formación de estructuras tridimensionales típicas de órganos humanos”, explica el primer autor del trabajo, Ignacio Sancho-Martínez. “Éstas nos permitirán estudiar el desarrollo del riñón e investigar las causas que dan lugar a la aparición de ciertas enfermedades renales”, añade Núria Montserrat, coautora del trabajo.

De hecho, el equipo de Izpisúa evaluó la aplicación de la metodología desarrollada como posible plataforma para el descubrimiento de fármacos y estudios de modelaje de enfermedades renales. Para ello generaron células madre iPS de dos pacientes diagnosticados con enfermedad poliquística renal, una enfermedad de origen genético en la que se desarrollan múltiples quistes en el riñón.

Con estas células, los investigadores también fueron capaces de conseguir células progenitoras del riñón con capacidad de agregarse con células de ratón para formar pequeños primordios de riñón, demostrando la gran utilidad de esta tecnología para la medicina.