Este estudio, publicado en la revista “Nature Biomedical Engineering” y en el que han participado el Instituto Nacional de Investigaciones Biomédicas de A Coruña (INIBIC) y otros grupos de investigación internacionales, supone un paso importante en la medicina regenerativa y personalizada y allana el camino para el uso de organoides renales derivados de células madre humanas en ensayos clínicos de terapia celular.

El grupo, liderado por Núria Montserrat, investigadora principal del IBEC durante el estudio y actualmente asesora de investigación y universidades de la Generalitat de Cataluña, logró, por primera vez, combinar organoides de riñón humano con riñones de cerdo vivos conectados a máquinas de perfusión normotérmica.

Estos dispositivos se utilizan comúnmente en los quirófanos para mantener los órganos vivos y oxigenados fuera del cuerpo antes del trasplante. Utilizándolos, el equipo de investigación pudo insertar organoides humanos en riñones de cerdo y monitorear su integración y función en tiempo real.

“Nuestra investigación demuestra que la combinación de organoides y tecnologías de perfusión ex vivo permite realizar intervenciones celulares en condiciones totalmente controladas”, explica Montserrat. “El objetivo a largo plazo es poder regenerar o reparar un órgano antes del trasplante. «Esto podría reducir los tiempos de espera de los pacientes crónicos y aumentar la cantidad de órganos viables para trasplantes».

Un organoide de riñón es una estructura tridimensional de unos pocos micrómetros cultivada en laboratorio a partir de células madre humanas. Aunque no es un órgano completo, replica muchas de sus estructuras y funciones principales. Gracias a estas características, los organoides permiten estudiar el desarrollo renal, probar nuevos fármacos y, se espera, en el futuro puedan utilizarse para reparar tejido renal dañado o mejorar órganos para trasplantes.

El estudio, explica Iván Fernández Vega, director científico del Biobanco del Principado de Asturias, demuestra la infusión de organoides renales humanos en riñones vivos de cerdo, con integración celular sin rechazo ni daño significativo y “presenta un método escalable y reproducible para generar miles de organoideslo que podría permitir acondicionar los órganos ex vivo antes del trasplante.

“A pesar del gran potencial clínico de los organoides, uno de los principales desafíos para aplicar este método La tecnología hasta los tratamientos médicos reales ha consistido en producirlos de forma escalable, uniforme y asequible.. Ahora, con nuestro nuevo método, podemos generar miles de organoides renales en condiciones controladas, en poco tiempo y con alta precisión, sin necesidad de componentes complejos. Esto abre la puerta a aplicaciones como la detección de fármacos y la investigación de enfermedades”, afirma Elena Garreta, investigadora del IBEC y coautora principal del estudio.

Además, la perfusión de organoides dentro de los riñones mediante las máquinas antes mencionadas ofrece una ventaja clave: permite medir los parámetros fisiológicos del órgano en tiempo real, lo que permite detectar inmediatamente cualquier signo de daño o rechazo. Los experimentos se llevaron a cabo tanto ex vivo (fuera del cuerpo) como in vivo (en el mismo animal), utilizando un modelo de trasplante porcino muy similar al riñón humano.

El equipo observó que 24 y 48 horas después del trasplante, los organoides humanos permanecían incrustados en el tejido renal porcino. Mantuvieron la viabilidad y no provocaron ninguna respuesta inmune significativa. El riñón trasplantado siguió funcionando normalmente y no se observaron signos de daño o toxicidad..

Según los autores, esta metodología permite diseñar un escenario clínico en el que los órganos destinados al trasplante puedan ser tratados y preparados antes de su implantación.

Desde el punto de vista clínico, añade Fernández Vega del Science Media Center, esta técnica «podría mejorar la calidad de los riñones dañados, alargar la vida útil de los injertos y reducir el rechazo de órganos».

Sin embargo, reconoce que como no se ha demostrado su verdadera eficacia regenerativa, los experimentos se realizaron sólo en siete riñones, con un seguimiento de 48 horas, «faltan datos a largo plazo sobre seguridad, integración funcional e inmunológica, o posibles riesgos como la proliferación celular anormal».

La colaboración con el INIBIC, la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) y otras instituciones, como el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), ha sido fundamental para trasladar esta investigación a un entorno quirúrgico preclínico realista.