Importante avance científico hacia la creación de riñones sintéticos a partir de células madre
Investigadores de USC Stem Cell han logrado combinar componentes clave del riñón para crear estructuras sintéticas más maduras y funcionales que nunca. Este avance abre nuevas posibilidades para tratar enfermedades renales crónicas y reducir la dependencia de los trasplantes.
Por Enrique Coperías
Asembloide de riñón humano cultivado en laboratorio que muestra la formación de nefronas radiales conectadas a un sistema colector central.
Crédito: Imagen de Pedro Medina / Li Lab.
Un equipo de investigación liderado por el instituto de investigación USC Stem Cell, en Los Ángeles, ha dado un paso decisivo hacia la construcción de riñones sintéticos a partir de células madre, tanto de ratón como humanos.
En un estudio publicado en la revista Cell Stem Cell, los científicos describen la generación de estructuras renales cultivadas en laboratorio más maduras y complejas que nunca, conocidas como organoides.
«Se trata de una herramienta revolucionaria para crear modelos más precisos en el estudio de las enfermedades renales, que afectan a uno de cada siete adultos —dice Zhongwei Li, autor principal del trabajo y profesorde Medicina, Biología de células madre y Medicina Regenerativa en la Keck School of Medicine of USC. Y añade—: También supone un hito en nuestro objetivo a largo plazo de fabricar un riñón sintético funcional para los más de 100.000 pacientes en Estados Unidos que esperan un trasplante de riñón, actualmente la única cura posible para la enfermedad renal en fase terminal».
En España, el pasado año se realizaron 6.464 trasplantes de riñón, según la Organización Nacional de Trasplantes, y a 1 de Enero de 2024 la cifra de pacientes en lista de espera de trasplante renal era de 3.977.
De los organoides a los asembloides
Hasta ahora, el laboratorio de Li había logrado crear organoides formados por nefronas, las unidades filtrantes del riñón, y otros que imitaban los tubos colectores, responsables de concentrar la orina. El avance ha consistido en combinar ambos componentes para obtener unas nuevas estructuras a las que los investigadores han bautizado como asembloides.
Los primeros autores del estudio, Biao Huang, Pedro Medina y Zipeng Zeng, del Li Lab, junto a Jincan He, de la Universidad de Tongji en Shanghái, lograron optimizar las condiciones para cultivar asembloides de ratón y humanos en el laboratorio. Posteriormente, los trasplantaron a roedores vivos, donde crecieron y maduraron aún más, y desarrollaron tejido conectivo y vasos sanguíneos.
«Al madurar los asembloides en el entorno natural del organismo, aprovechamos la capacidad de las células progenitoras renales de autoorganizarse —señala Li—. Creemos que este será un elemento clave para avanzar en la compleja tarea de fabricar riñones sintéticos funcionales».
Riñones sintéticos con funciones reales
Tanto los asembloides humanos como los de ratón demostraron funciones similares a las de un riñón real, como son la filtración de sangre, la absorción de proteínas, la secreción de hormonas renales e, incluso, indicios tempranos de producción de orina.
Mientras que los organoides anteriores solo alcanzaban una fase embrionaria, los de ratón lograron un nivel de madurez comparable al de un riñón recién nacido.
En el caso de los seres humanos, también se superó la etapa embrionaria, aunque no se pudo determinar el grado exacto de madurez por la falta de muestras de referencia de riñones humanos neonatales.
Cada vez estamos más cerca de fabricar un riñón sintético funcional que ayude a aliviar las listas de espera en los trasplantes renales. Cortesía: ONT
Una herramienta para estudiar enfermedades renales complejas
El estudio también demuestra que los asembloides pueden utilizarse como modelos de alta fidelidad para investigar enfermedades renales complejas. Como ejemplo, el equipo generó assemblóides humanos a partir de células con una mutación en el gen PKD2, responsable de la poliquistosis renal autosómica dominante, un trastorno hereditario que provoca el desarrollo de quistes en los riñones y deteriora su función.
Al trasplantarlos en ratones, estos asembloides enfermos desarrollaron quistes de gran tamaño y presentaron características avanzadas de la patología renal, como inflamación y fibrosis, imposibles de modelar hasta ahora.
«Nuestro trabajo ofrece una nueva y poderosa herramienta para el estudio de múltiples enfermedades renales complejas —explica Li. Y concluye—: Además de sentar una base sólida para la ingeniería de riñones sintéticos funcionales que podrían convertirse en una opción vital para quienes los necesitan». ▪️
Información facilitada por la Keck School of Medicine of USC
Fuente: Huang, Biao et al. Spatially patterned kidney assembloids recapitulate progenitor self-assembly and enable high-fidelity in vivo disease modeling. Cell Stem Cell (2025). DOI: 10.1016/j.stem.2025.08.013 External Link
