A diferencia de lo que Aldous Huxley nos retrataba en Un mundo feliz, donde describía de manera tenebrosa las fábricas que creaban seres humanos, la medicina regenerativa se está convirtiendo en una herramienta más positiva que negativa. Así se está constatando en diferentes laboratorios del mundo con la creación de miniórganos a partir de células madre o iPS, una promesa para lograr la curación de muchas enfermedades. La última novedad en este sentido es el logro que publica el último número de la revista Nature Cell Biology: la obtención de minirriñones a partir de piel humana. Además, se trata de un logro con sello español.
El riñón representa uno de los más complejos sistemas en términos de organización espacial y especialización de sus células; hay que tener en cuenta que está formado por más de 20 tipos celulares. La elevada incidencia de enfermedades y el pobre pronóstico de muchas de ellas constituyen un problema sin resolver. Además, en muchos países el acceso a un órgano para trasplante es difícil, por lo que existe una urgente necesidad de desarrollar terapias para pacientes.
Por este motivo, el logro conseguido por el equipo que dirige Juan Carlos Izpisúa, director del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto de Estudios Biológicos (Salk, California) y del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), es tan de elogiar. Estos científicos han constatado que se puede conseguir crearminiestructuras de riñón a partir de la mezcla de embriones de ratón y células madre humanas y también con iPS procedentes de la piel de pacientes. Estas estructuras renales son virtualmente semejantes a los riñones embrionarios, del tamaño de media uña humana y alcanzan una conformación en tres dimensiones.
Un largo camino
No obstante, no es el paso definitivo para poder desarrollar riñones humanos en el laboratorio. Porque con este experimento sólo se ha logrado uno de los tres tejidos primigenios del riñón. "Este órgano necesita tres estructuras para ser un riñón: los primordios uretéricos, las yemas mesonéfricas y el endotelio o entramado de vasos. Hace un año publicamos el trabajo donde conseguimos este último. Ahora, con este estudio, demostramos que hemos logrado los primordios uretéricos y nos falta el tercero. Cuando tengamos este último, no necesitaremos las células renales de embriones de ratón", afirma Izpisúa, que confiesa haber dirigido sus estudios a este órgano por un tema personal. "Somos personas, además de científicos".
Los investigadores de Barcelona y California crearon un protocolo para, en tan solo cuatro días, transformar células madre embrionarias humanas y células renales de embriones de ratón en estructuras tridimensionales similares al riñón embrionario humano.
"El experimento con células madre embrionarias es una prueba de concepto. Queríamos demostrar que se podían conseguir minirriñones, porque no había nada descrito hasta el momento. Este es un trabajo novel al lograr células diferenciadas de riñón en el contexto de las células madre. Es algo muy importante", explica Nuria Monserrat, investigadora del CMRB y del Centro de Investigación Biomédica en Red, Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), que también ha participado en este trabajo.
En cuanto a su posible uso en humanos como material para injertos o trasplantes, esta especialista reconoce, al igual que Izpisúa, quetodavía no es posible, ya que se emplean células animales. "El objetivo ha sido y es identificar qué factores promueven esa diferenciación. De momento, el uso de células de ratón o de agentes xenocontaminantes [de origen animal] en el cultivo hace que todo ese cóctel no sea aplicable a humanos. Pero también estamos trasladando este experimento a un contexto xenofree [sin células animales]", señala Monserrat.
Por otro lado, el haber hecho todo ese proceso en cuatro días es un logro significativo. "Tener las células in vitro mucho tiempo no es bueno porque se generan mutaciones. El embrión logra la diferenciación en pocos días, es muy importante que se haga rápido. Nosotros, estudiando la biología del desarrollo en el ratón, hemos conseguido averiguar cuáles son los factores necesarios para acelerar el tiempo de cultivo para que una célula embrionaria se transforme en una especializada", explica Izpisúa.
Más avances
Además de lo anterior, estos investigadores dieron un paso más y generaron células iPS a partir de la piel de dos pacientes diagnosticados con enfermedad poliquística renal, un trastorno de origen genético en la que se desarrollan múltiples quistes en el riñón. Estas iPS las cultivaron también con células renales de ratón y de nuevo lograron transformarlas en estructuras tridimensionales de riñón humanas.
Para Josep Maria Campistol, director del Instituto Clínic de Nefrología y Urología del Hospital Clínic de Barcelona que también participó en este estudio, "uno de los aspectos clínicos importantes del presente trabajo es que hace posible reproducir en el laboratorio enfermedades renales humanas y valorar distintas estrategias terapéuticas en modelos in vitro".
Pero Izpisúa tiene un objetivo más ambicioso: averiguar las claves de la regeneración interna de los tejidos. "Estamos conociendo las claves para activar las señales en las células embrionarias que hacen que se diferencien, cuando las conozcamos todas -y hemos avanzado mucho- podremos inducir la regeneración endógena de los órganos sin necesidad de añadir células, sin recurrir a un trasplante externo. Hemos identificado microRNA que activan algunas de las señales necesarias para que se empiecen a fabricar los componentes del riñón, cuando identifiquemos todos se podría activar laregeneración interna en un riñón que falla, que está enfermo", avanza este investigador.
A la espera de contar con todas esas claves, este grupo ha puesto en marcha otro camino, iniciado ahora con los minirriñones. "Este proceso lo vamos a complementar con la descelularización que Doris Taylor aplicó al corazón, es decir, el uso de una matriz a la que aplicamos estas miniestructuras de riñón para conseguir la tridimensionalidad sin necesidad de utilizar células de ratón. Estamos cerca y estamos avanzando muy rápido. Yo estoy muy emocionado", concluye Izpisúa.
Con este trabajo, son ya tres los órganos creados a partir de células. El primero fue el hígado, generado por el investigador japonés Takanori Takebe; el segundo, el cerebro, fabricado por investigadores austriacos y el tercero, hasta el momento, el riñón.
Fuente http://www.elmundo.es
