Crean el primer riñón humanizado dentro del embrión de un cerdo

Increíble pero cierto. Científicos del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou (China) y, el investigador español Miguel Ángel Esteban, han logrado cultivar, por primera vez, un órgano humanizado, concretamente un riñón, en un embrión de un porcino.  

Los investigadores han introducido células madre humanas adultas, reprogramadas en embriones de cerdo, modificados genéticamente antes para que no desarrollaran riñones porcinos. Las células humanas crearon un riñón rudimentario, es decir, una fase intermedia del sistema renal llamada mesonefros, y los embriones de cerdo-humano fueron gestados en cerdas hasta los 28 días.

El experimento supone un salto muy importante a la hora de utilizar animales como fuente de órganos para trasplantes y sus avances pueden utilizarse para el estudio del desarrollo de órganos humanos y enfermedades del desarrollo.

El reto de integrar dos tipos de células

Integrar células madre humanas en embriones porcinos ha sido un reto, ya que las células porcinas superan a las humanas y tienen necesidades fisiológicas diferentes. "Hemos estado trabajando en mecanismos para superar la eficiencia extremadamente baja en la quimera interespecies", ha explicado el autor principal del estudio, Guangjin Pan, de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou. "Identificamos un par de factores críticos que potencian la formación de quimeras (animales generados al mezclar células embrionarias de dos individuos distintos) interespecíficas al facilitar la competencia celular".

Una técnica que mejora la integración de las células

El primer paso fue la creación de un “nicho” dentro del embrión porcino para que las células humanas no tuvieran que competir con las del cerdo. Para ello, usaron la herramienta de edición genética CRISPR, con la que diseñaron un embrión unicelular porcino al que le faltaban dos genes necesarios para el desarrollo renal.

Más tarde, los investigadores modificaron células madre pluripotentes humanas, células que tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula, para hacerlas más susceptibles a la integración y menos propensas a la autodestrucción. A continuación, las convirtieron en células "ingenuas". parecidas a las primeras células embrionarias humanas, cultivándolas en un medio especial.

En tercer lugar, antes de implantar los embriones en desarrollo a las cerdas, los investigadores cultivaron las quimeras en condiciones optimizadas para proporcionar nutrientes y señales únicas tanto a las células humanas como a las porcinas.

En total, se transfirieron 1.820 embriones a 13 animales y, al cabo de un periodo de entre 25 o 28 días, interrumpieron la gestación y extrajeron los embriones para evaluar si las quimeras habían logrado producir riñones humanizados.

Investigaron si había células humanas en otros tejidos

Asimismo, el equipo investigó si había células humanas en otros tejidos de los embriones, lo cual podría tener implicaciones éticas, sobre todo si se encontraba una gran cantidad en tejidos neurales o de la línea germinal y los cerdos llegaran a término. Sin embargo, las células humanas se encontraban sobre todo en los riñones, el resto del embrión se componía de células porcinas. “Si se crea un nicho en el embrión porcino, las células humanas van a parar de forma natural a esos espacios", ha explicado el autor principal, Zhen Dai. El investigador ha asegurado que vieron “muy pocas” células neuronales humanas en el cerebro y la médula espinal y “ninguna” en la cresta genital.

Los investigadores quieren ahora permitir que los riñones humanizados se desarrollen durante más tiempo y trabajan para generar otros órganos humanos en cerdos, como el corazón y el páncreas. El objetivo a largo plazo es optimizar la tecnología aplicada para el trasplante de órganos humanos, aunque será complejo y puede llevar muchos años.

 

 

  

 

 

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