Los avances en el conocimiento y la tecnología aplicada a las células madre, así como a la bioingeniería, han permitido a los científicos cultivar artificialmente una masa de células pluripotenciales para crear organoides con propiedades similares a las de los órganos, lo que abre numerosas y prometedoras vías de investigación y aplicación clínica.
Los organoides son agregados de células cultivadas en matrices tridimensionales (3D) específicas, que dan lugar a órganos en miniatura simplificados que conservan algunas funciones fisiológicas. Provienen de una o varias células, de un tejido, de células madre embrionarias o células madre pluripotentes inducidas, que pueden autoorganizarse en cultivos tridimensionales.
Los organoides son agregados de células cultivadas en matrices tridimensionales (3D) específicas
En España investigadores lideran estos avances, y están logrando no solo crear en el laboratorioórganos en miniatura cada vez más fiables y semejantes a los órganos humanos, sino también generarlos de forma más rápida, siendo capaces de demostrar en semanas lo que tarda años en evidenciarse en estudios clínicos.
"Su aplicabilidad clínica resulta especialmente esperanzadora y próxima en el ámbito de las enfermedades nefrológicas" como ha puesto de relieve la Dra. Nuria Montserrat,del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en la conferencia virtual que ha inaugurado el XXXVII Congreso de la Sociedad Valencia de Nefrología (SVN), un encuentro científico que ha adoptado un formato innovador para dar cabida a todo su programa científico previsto inicialmente, con charlas transmitidas por streaming todos los jueves. Además, esta experta, en colaboración con el Instituto Karolinska de Estocolmo está avanzado en la investigación de una nueva forma de atacar al coronavirus mediante un fármaco con el que ya se están haciendo ensayos clínicos en humanos.
Montserrat lidera, a su vez, el grupo de Pluripotencia para la regeneración de órganos del IBEC,con uno de los proyectos más prometedores basadp en la utilización de organoides para modelar condiciones sistémicas, como es la diabetes mellitus, de forma que si se crea un microambiente de hiperglucemia se pueden estudiar aspectos relacionados con la nefropatía diabética. Así, han confirmado que los cambios metabólicos oscilantes (como, por ejemplo, la hiperglucemia o la diabetes con mal control) tienen impacto en la expresión de diversas proteínas inflamatorias; además, han puesto de relieve que, si posteriormente se exponen a una situación de normoglucemia, las células han sido marcadas por el pasado de hiperglucemia y por su memoria epigenética, no recuperando totalmente sus propiedades iniciales o normalidad.
Por otra parte, los estudios el IBEC también han mostrado que los organoides expuestos a una mayor toxicidad de la glucosa presentan un mayor consumo de oxígeno.
Estos hallazgos obtenidos por el equipo de la Dra. Nuria Montserrat inciden en la importancia del control metabólico precoz para la prevención de la progresión de la enfermedad renal diabética.
Además de su utilidad en el estudio y manejo clínico de algunas enfermedades renales, los trabajos de la Dra. Nuria Montserrat con sus modelos organoides está ayudando en el descubrimiento de fármacos para el tratamiento de la infección por SARS-Cov-2 (COVID-19).
Mediante el uso de minirriñones generados con técnicas de bioingeniería, los investigadores del IBEC, liderados por Nuria Montserrat, han conseguido descifrar cómo el SARS-Co-V2 interacciona e infecta las células humanas del riñón. El resultado es una terapia dirigida a reducir la carga viral del SARS-Cov-2, y que actúa sobre un receptor de las células humanas denominado ACE2 (enzima convertidora de angiotensina 2).
Como afirma Nuria Montserrat, al respecto, “el uso de organoides humanos nos permite probar de manera muy ágil los tratamientos que ya se está utilizando para otras enfermedades o que están cerca de ser validados. En estos momentos en los que el tiempo apremia, estas estructuras 3D ahorran drásticamente el tiempo que destinaríamos para probar un nuevo medicamento en humanos”.